食品工业生产过程涵盖的单元操作具有显著的多样性与复杂性特征。 食品工程原理作为食品科学与工程专业的主干课程, 在传承化工领域共性工程技术理论的同时, 重点构建了面向食品工业特性的知识体系。

本书旨在基于传递原理对食品工业中常见的单元操作展开介绍, 深度融入工程化思想与思维。 在着重阐述基本原理的同时, 充分考量食品工业的特性, 适度纳入近年来发展迅猛的新单元操作及相关设备, 以此展现食品工程领域的产业升级和发展态势。 同时, 注重介绍数学模型法、 量纲分析法、 经验和半经验模型法等处理工程问题的方法, 既传授理论知识, 更强调培养工程实践与解决问题的能力, 彰显学科前沿性与实用性。 鉴于此, 对于一些原理尚不完善、 在工业生产中主要依靠经验处理的操作, 予以简化或舍弃; 对于一些以技术性介绍为主的内容,同样进行简化处理。

《食品工程原理》 第四版在第三版的基础上进行了全面修订。 此次修订秉持两大核心指导思想: 其一, 保留原书的独特优势, 在着重突出基本原理阐释的过程中, 充分考量食品工业的特性, 确保内容紧密贴合行业实际应用需求; 其二, 广泛汲取教学实践过程中积累的丰富经验, 从教师教学与学生学习的实际角度出发, 对内容进行优化完善, 力求让本书最大程度契合教师的教学需求与学生的学习诉求, 助力食品工程领域的教学相长与专业人才培养。

相较于第三版, 第四版在内容上有了一定的拓展与优化。 本次修订补充了各单元操作的学习重点, 旨在协助读者更清晰、 准确地把握重点内容, 提升自学效率, 进而深度掌握本课程的核心知识体系。 我们根据读者的建议和意见, 对于若干重要章节中例题进行了撤换和补充, 更加方便读者自学。 值得一提的是, 第四版增添了若干单元操作相关领域科学家的事迹。 这些内容不仅涵盖了科学家们深沉炽热的爱国故事, 更展现了他们投身科研事业时无私奉献的精神,以及面对重重艰难险阻时不屈不挠、 勇于探索的伟大情怀。希望通过这些真实且动人的事迹,激发同学们对食品工程原理学习的热忱, 在汲取知识养分的同时, 获得精神鼓舞, 树立正确的价值观与远大理想, 为投身食品工程领域、 实现个人价值与社会价值的统一奠定坚实基础。 同时, 在本次修订中, 我们特别补充了食品工业智能化与数字化发展的典型案例。 这些案例紧跟行业前沿, 不仅展现出科技为食品工业带来的巨大变革, 更彰显了我国食品行业在全球的创新实力。 希望同学们通过这些案例, 提升民族自豪感, 直观感受到理论与实践结合的力量, 激发创新灵感, 培养面向未来的工程思维, 为投身食品行业发展筑牢根基。

从 2005 年第一版破土而出, 到 2013 年第二版茁壮成长, 再到 2022 年第三版的华丽绽放,每一版的诞生都是无数智慧火花激烈碰撞、 千万心血精心浇灌的结晶。 在此, 我们怀着最诚挚的敬意与感激, 向所有参与前三版编写工作的老师们、 同仁们致谢! 本版由范明明、 涂国云主编, 江南大学陈鑫、 张萍波、 张军伟、 董亮亮, 福州大学葛新, 天津渤海化工集团有限责任公司殷伊琳参与了讨论和部分内容的编写。经典教材是在长期教学实践中反复打磨而成的。 我们衷心感谢每一位读者提出意见, 你们的反馈都将成为教材后续修订的重要参考。

由于编者水平有限, 书中难免存在错漏, 恳请广大读者不吝赐教, 多多提出宝贵意见。

《食品工程原理（第四版）》为食品科学与工程专业的主干课程和学位课程，经过多年教学改革实践的成果，不断修订完善，体系完整、知识新颖、理论先进、概念清晰。

以动量传递、热量传递和质量传递作为研究食品工业常见单元操作的主线，在阐述单元操作时注重对处理工程问题的方法的分析，重点介绍处理工程问题的方法，如数学模型法、因次分析法、经验和半经验模型法等，以使学生逐步培养和形成工程观点。同时适当简化了对三大传递中最复杂的动量传递的分析，以降低学生入门的难度。

在保持和强调基本原理的同时兼顾食品工业的特点，适当吸收近年来发展迅速的新单元操作，以体现新时期食品工程发展的风貌。

为适应现代教学方法的发展，第四版提供了各单元操作的学习重点，旨在协助读者更清晰、准确地把握重点内容。增添了若干单元操作相关领域科学家的事迹，以此激发读者对食品工程原理学习的热忱，树立正确的价值观与远大理想。

范明明 博士，教授，博士生导师。以;精细化工与催化转化作为主要研究方向，以第一作者或通信作者发表论文100余篇，授权发明专利10余项。主持国家自然科学基金（面上项目21978112、青年项目21306063）、江苏省重点研发计划（产业前瞻与共性关键技术）（BE2015204）等国家级和省部级项目多项。曾当选;盐城市创新创业领军人才，获得中国商业联合会科学技术奖科技进步奖一等奖（排名第1），主讲食品工程原理、化工原理等课程，获得校级教学成果二等奖。

涂国云 硕士，副教授。多年来主讲化工原理、食品工程原理课程，负责课程与实验室建设。多次主持化工原理理论及实验教学改革项目，并荣获校级教学成果二等奖。指导学生参加全国大学生化工实验大赛及江苏省大学生化学化工实验竞赛，并取得优异成绩。

绪 论第一章 流体流动和输送第一节 流体的物理性质一、 连续介质假定二、 流体的密度三、 流体的可压缩性和温度膨胀性四、 流体的黏性第二节 流体静力学一、 流体的受力二、 流体压强的度量三、 流体静力学基本方程四、 压强的静力学测量第三节 流体流动的质量衡算和能量衡算一、 流体流动的基本概念二、 质量衡算与连续性方程三、 能量衡算与伯努利方程第四节 流体流动的阻力一、 直管阻力损失的计算二、 局部阻力损失的计算第五节 流体输送管路的计算一、 管径的确定二、 管路计算三、 管路特性曲线四、 可压缩流体的管路计算第六节 流速和流量的测定一、 测速管二、 孔板流量计与文丘里流量计三、 转子流量计第七节 非牛顿流体的流动一、 非牛顿流体的主要类型二、 幂律流体在圆管内的流动第八节 液体输送机械一、 离心泵二、 往复泵三、 其他类型泵第九节 气体输送机械一、 通风机二、 鼓风机三、 压缩机四、 真空泵本章习题第二章 非均相混合物的分离第一节 流体与粒子的相对运动一、 颗粒在流体中的运动二、 流体通过固定床的流动第二节 沉降一、 重力沉降二、 离心沉降第三节 过滤一、 过滤操作的基本概念二、 过滤设备三、 过滤计算第四节 离心分离一、 概论二、 沉降式离心机三、 过滤式离心机本章习题第三章 以动量传递为特征的混合单元操作第一节 搅拌一、 混合的理论二、 搅拌系统及其流动特性三、 搅拌器的功率消耗四、 相似理论和搅拌系统的放大五、 几种特殊情况下的混合和搅拌第二节 流态化一、 流态化现象二、 流化床的流体力学特性三、 流化床的结构和计算第三节 均质和乳化一、 概述二、 乳化液的类型和稳定性三、 均质机制四、 均质和乳化设备本章习题第四章 传热第一节 传热的基本方程一、 传热的方式二、 能量方程第二节 热传导一、 温度场和傅里叶定律二、 热导率三、 平壁的稳态热传导四、 圆筒壁的稳态热传导第三节 对流传热一、 对流传热与对流传热系数二、 流体无相变时的对流传热过程的量纲分析三、 流体无相变对流传热系数的关联式四、 流体有相变时的对流传热系数五、 流化床中的对流传热第四节 辐射传热一、 基本概念二、 斯特藩_玻耳兹曼定律与物体的辐射能力三、 克希霍夫 (Kirchoff) 定律四、 两固体间的相互传热五、 高温设备的热损失第五节 稳态传热过程的计算一、 稳态传热过程的计算方法二、 稳态传热过程的操作型计算第六节 非稳态传热过程一、 内热阻可以忽略的非稳态热传导二、 内部和表面的热阻均不能忽略的一维非稳态热传导三、 内部和表面的热阻均不能忽略的多维非稳态热传导四、 流体的间歇式换热第七节 换热器一、 换热器的种类二、 间壁式换热器三、 传热过程的强化本章习题第五章 以热量传递为特征的单元操作第一节 蒸发一? 概述二、 蒸发设备三、 蒸发器的传热温差和温差损失四、 单效蒸发计算五、 多效蒸发计算六、 蒸发系统的经济性第二节 结晶一、 结晶的原理二、 结晶方法与设备第三节 热杀菌一、 微生物的耐热性二、 罐装食品的传热三、 热杀菌时间的计算第四节 冷冻一、 制冷基本原理和常用制冷方法二、 食品的冷冻三、 食品冷冻的方法和装置第五节 冷冻浓缩一、 冷冻浓缩的原理二、 冷冻浓缩装置本章习题第六章 微传质单元操作：吸收、吸附、离子交换第一节 传质基础一、 基本概念二、 传质微分方程三、 分子扩散四、 对流传质 (扩散)五、 流动中的传递与相似类比第二节 吸收一、 概述二、 气体吸收的平衡关系三、 吸收速率方程四、 低浓度气体吸收的计算五、 吸收系数第三节 填料塔一、 填料塔的结构与填料二、 填料塔的流体力学性能第四节 吸附一、 吸附的基本概念二、 吸附分离理论三、 吸附计算四、 吸附设备第五节 离子交换一、 离子交换的基本概念二、 离子交换理论三、 离子交换操作与设备本章习题第七章 传质单元操作：蒸馏、萃取、浸取第一节 蒸馏一、 两组分系统的气液平衡二、 平衡蒸馏与简单蒸馏三、 两组分连续精馏原理四、 两组分连续精馏塔的计算第二节 板式塔一、 板式塔的结构二、 板效率三、 塔径和塔高计算四、 板式塔的流体力学性能和操作特性第三节 液_液萃取一、 液_液萃取相平衡过程与三元相图二、 液_液萃取过程的计算三、 液_液萃取设备第四节 浸取一、 浸取平衡的表示二、 浸取操作的计算三、 浸取传质机制与速率四、 浸取设备本章习题第八章 干燥与空气调节第一节 湿空气的性质一、 湿空气的状态参数二、 湿空气性质图三、 湿空气的基本状态变化过程第二节 干燥过程的衡算一、 湿物料的形态和含水量表示二、 干燥系统的物料衡算三、 干燥系统的热量衡算四、 空气通过干燥器的状态变化第三节 干燥动力学一、 物料中的水分二、 干燥机制三、 干燥速率四、 恒定干燥时间计算第四节 干燥设备一、 干燥器的分类二、 对流干燥器三、 传导干燥器和辐射干燥器四、 干燥器的选择第五节 喷雾干燥一、 喷雾干燥原理二、 喷雾干燥系统三、 喷雾器第六节 冷冻干燥一、 冷冻干燥原理二、 冷冻干燥装置第七节 空气调节一、 空气调节系统基本原理及类型二、 直流式空气调节三、 回风式空气调节本章习题附录参考文献