化學(xué)工程和食品工藝是與食品加工系統(tǒng)和食品工廠設(shè)計緊密相連的學(xué)科，但是，在食品工藝和工程類相關(guān)書籍中，食品工廠設(shè)計的內(nèi)容并不全面，且缺乏系統(tǒng)性：部分書籍試圖把食品工程闡述為兩方面（化學(xué)工程和食品工藝）的內(nèi)容，但是，并未取得理想效果�！妒称饭S設(shè)計》將焦點集中在食品加工系統(tǒng)而不是化學(xué)工廠，應(yīng)用不同類型食品加工廠的大量插圖和照片，提供了食品工廠精確的設(shè)計細節(jié)，包括食品加工系統(tǒng)、制冷及蒸汽系統(tǒng)、輸送系統(tǒng)和建筑物等工程設(shè)施，《食品工廠設(shè)計》作者系統(tǒng)討論了一個主題，呈現(xiàn)給讀者一種工具，以最低的成本來生產(chǎn)食品。書中介紹了食品加工系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的設(shè)計模型，食品工廠設(shè)計的集成技術(shù)和操作程序�！妒称饭S設(shè)計》采用清晰的結(jié)構(gòu)，組織不同層次水平的信息以及不同類型食品加工中的數(shù)據(jù)資料，為在食品工廠設(shè)計中考慮農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)和相關(guān)食品鏈之間優(yōu)化布局中出現(xiàn)的問題提供解決方法�！妒称饭S設(shè)計》為廣大讀者提供了食品工廠設(shè)計以及加工既定食品產(chǎn)品的工作程序和關(guān)鍵技術(shù)。
化學(xué)工程和食品工藝是與食品加工系統(tǒng)和食品工廠設(shè)計緊密相連的學(xué)科。然而在食品工藝和工程學(xué)類書籍中，食品工廠設(shè)計的出現(xiàn)經(jīng)常是零星和不系統(tǒng)的。一些食品方面的數(shù)據(jù)可以在一般的化學(xué)工程類書籍中找到，但是這些數(shù)據(jù)難以在有食品加工和食品工廠設(shè)計方面的參考文獻中查詢。某些食品加工和工廠設(shè)計因素需要特殊的處理，包括原料在數(shù)量和品質(zhì)方面的天然可變性，這種可變性由氣候、生長發(fā)育、生物學(xué)環(huán)境、食品在生產(chǎn)和貯藏期間的腐敗情況以及對終端產(chǎn)品的高安全級別要求決定。事實上，這些因素與化學(xué)工程中的差別很大。有些書籍已經(jīng)出現(xiàn)了試圖把食品工程學(xué)分為兩種類型的書籍的觀點（化學(xué)工程學(xué)和食品工藝學(xué)），并且有少數(shù)已在這兩者中找到合適的平衡。這種書通常在一個科目的細節(jié)上給予更多的權(quán)重，在另一科目只提供幾個方面的信息，這通常在一定程度上受作者大學(xué)教育方式的影響。
安托尼歐，教授是西班牙喀他赫納理工大學(xué)（Polytechnic Universi-ty of Cartagena，Spain）食品與農(nóng)業(yè)工程系的系主任，同時還是西班牙冷藏科學(xué)技術(shù)協(xié)會（Spanish Society of Refrigeration Science and Technology）的會長，主要從事食品工廠設(shè)計和食品工藝學(xué)研究。這之前，他相繼在西班牙喀他赫納理工大學(xué)食品工藝學(xué)系、法國蒙彼利埃（Montpellier）的國家農(nóng)林水研究中心（CEMAGREF）的食品和農(nóng)工部門以及西班牙納瓦拉公立大學(xué)（Public University of Navarra，Spain）的食品工藝項目工作。
第1章 食品工廠設(shè)計的經(jīng)濟和技術(shù)背景
1.1 食品科學(xué)、技術(shù)和工程
1.1.1 發(fā)展歷史
1.1.2 食品工程中的設(shè)計工程
1.2 社會經(jīng)濟和技術(shù)背景
1.2.1 農(nóng)產(chǎn)品加工體系與食品鏈
1.2.2 食品加工系統(tǒng)、輔助系統(tǒng)與食品工廠
參考文獻
第2章 食品加工系統(tǒng)與食品工廠設(shè)計的數(shù)學(xué)模型
2.1 傳遞現(xiàn)象和平衡特性
2.1.1 傳遞現(xiàn)象
2.1.2 宏觀平衡和物理性質(zhì)
2.1.2.1 質(zhì)量平衡
2.1.2.2 能量平衡
2.1.2.3 動量平衡
2.1.2.4 物理性質(zhì)
2.1.3 微觀平衡和傳遞現(xiàn)象
2.1.3.1 微觀質(zhì)量平衡：菲克定律
2.1.3.2 動量平衡：牛頓定律
2.1.3.3 能量平衡：傅里葉定律
2.2 傳遞特性：黏度、傳導(dǎo)性和擴散性
2.2.1 黏度
2.2.2 熱傳導(dǎo)性
2.2.3 擴散性
2.3 流體中的熱傳遞
2.3.1 對流熱傳導(dǎo)系數(shù)+
2.3.2 牛頓流體中的熱傳導(dǎo)系數(shù)
2.3.3 非牛頓流體中的熱傳導(dǎo)系數(shù)
2.4 單元操作的數(shù)學(xué)模型：熱風干燥
2.4.1 通用模型方程
2.4.2 通用模型擴展方程
2.4.3 試驗結(jié)果
2.4.4 術(shù)語
2.5 制冷與熱貯藏系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型
2.5.1 制冷系統(tǒng)各組分模型
2.5.1.1 壓縮機
2.5.1.2 冷凝器
2.5.1.3 蒸發(fā)器
2.5.1.4 膨脹閥
2.5.2 制冷系統(tǒng)的建模趨勢
2.5.3 案例研究
2.5.3.1 模型公式化
2.5.3.2 熱傳導(dǎo)系數(shù)分析
2.5.3.3 試驗確認
2.6 食品工廠模擬
2.6.1 啤酒廠
2.6.1.1 專門知識系統(tǒng)的發(fā)展
2.6.1.2 模擬結(jié)果
2.6.2 釀酒廠
2.6.2.1 釀酒廠的制冷需求
2.6.2.2 發(fā)酵工藝的熱反應(yīng)
2.6.2.3 熱貯藏系統(tǒng)的使用
2.6.2.4 發(fā)酵高級控制系統(tǒng)的使用
2.6.3 冷凍蔬菜工廠
參考文獻
第3章 食品工廠設(shè)計方案
3.1 引言
3.2 產(chǎn)品與原材料的初步研究
3.3 方案審查和食品生產(chǎn)技術(shù)與工程的實驗室研究
3.4 工廠中試研究
3.5 食品加工系統(tǒng)和食品工廠的初步與最終設(shè)計
3.5.1 食品工廠的初步設(shè)計
3.5.2 食品工廠的最終設(shè)計
3.5.2.1 食品加工系統(tǒng)的最終設(shè)計
3.5.2.2 輔助系統(tǒng)的最終設(shè)計
3.5.2.3 建筑物和服務(wù)設(shè)施的最終設(shè)計
3.6 信息處理流程圖
3.6.1 由基本板塊組成的總體流程圖
3.6.2 流程圖
3.6.3 加工中的質(zhì)量平衡
3.6.4 食品加工系統(tǒng)中的能量平衡
3.6.4.1 食品工廠的能量估算
3.6.4.2 測量能量流動率
參考文獻
第4章 加工系統(tǒng)選擇：過程的組合
4.1 引言
4.2 組合方法
4.2.1 演化法
4.2.1.1 基本單元法
4.2.1.2 演化設(shè)計法
4.2.2 基于問題解決的方法
4.2.3 啟發(fā)式設(shè)計法
4.2.4 運算或數(shù)學(xué)規(guī)劃法
術(shù)語
參考文獻
第5章 食品加工系統(tǒng)的方案分析
5.1 引言
5.2 選擇設(shè)計變量
5.2.1 子系統(tǒng)過程
5.2.1.1 自由度和信息流圖
5.2.1.2 信息流的反轉(zhuǎn)
5.2.1.3 選擇設(shè)計變量的算法
5.2.2 加工系統(tǒng)
5.2.2.1 通過子系統(tǒng)的信息流
5.2.2.2 信息流的反轉(zhuǎn)
5.2.2.3 選擇設(shè)計變量的算法
5.3 模擬法選擇分析
5.4 設(shè)計經(jīng)濟學(xué)標準
5.4.1 靜態(tài)標準
5.4.2 動態(tài)標準
5.4.2.1 凈現(xiàn)值
5.4.2.2 凈現(xiàn)值／初始投資率
5.4.2.3 回報周期
5.4.2.4 內(nèi)部租金分攤
5.5 成本估計
5.5.1 前期投入或投資估計
5.5.1.1 食品加工設(shè)備成本估計
5.5.1.2 輔助系統(tǒng)成本估計
5.5.2 操作成本估計
參考文獻
第6章 試驗用中試工廠的設(shè)計
6.1 引言
6.2 中試工廠的規(guī)模和結(jié)構(gòu)
6.2.1 基本原理
6.2.2 最小與最大規(guī)模
6.3 類型與應(yīng)用
6.4 戶試工廠設(shè)計
6.5 試驗策略
6.6 基本投資與操作費用
參考文獻
第7章 食品設(shè)備的制造材料
7.1 制造材料的特征
7.2 材料的類型及其應(yīng)用
7.2.1 不銹鋼
7.2.1.1 表面處理
7.2.1.2 腐蝕
7.2.2 鋁
7.2.3 鎳和蒙乃爾合金
……
第8章 加工系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)的衛(wèi)生設(shè)計
第9章 食品工廠設(shè)計需要考慮的因素
索引
在食品加工系統(tǒng)綜合中，主要的目的是通過產(chǎn)品和原材料的規(guī)格以及取得的成果知識產(chǎn)生特定處理系統(tǒng)可能的配置。為了達到最佳的設(shè)計，每一個方案選擇必須使用某些分析技術(shù)進行認真分析。工藝系統(tǒng)的分析是從大量的可能性中，運用廣泛的工程方法，選擇最佳方案的藝術(shù)和科學(xué)（Giral等，1979；brunisma等，1985）。選定的方案必須符合總體目標，始終考慮到法律、經(jīng)濟和技術(shù)的限制。本章的目的是研究獲得最佳系統(tǒng)設(shè)計的過程中系統(tǒng)的分析使用。系統(tǒng)的分析技術(shù)也可以用于食品廠房建設(shè)期間和運行期間的決策。
在實踐中，工藝方案評價主要包括測量技術(shù)（產(chǎn)品質(zhì)量和可靠性）和經(jīng)濟成果（盈利能力和投資回報）。
每一方案的經(jīng)濟結(jié)果可以使用適當?shù)慕?jīng)濟衡量標準，即所謂的設(shè)計經(jīng)濟標準。
為了獲得各種方案的準確結(jié)果，各種備選方案和操作都進行實施應(yīng)該是必須的。然而，這是一個非常昂貴的方法，它需要太多的時間去實施。另一種方法是建立一個小規(guī)模的處理系統(tǒng)。通過這種方式，操作條件可以改變，從而獲得真實的結(jié)果。這是一個處理系統(tǒng)的物理模擬工具和工業(yè)水平的設(shè)計。然而，這也是一個昂貴的方法（Backhurst和Harker，1973），并且不能保證得到最佳的解決方案，因為復(fù)制所有實實在在的可能性是相當昂貴的。
……
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