具體描述
本書分基礎和應用兩篇。基礎篇分4章，即數學模型建立、過程模擬、過程優化和過程控製。取
材以較易懂的基礎知識為主，力求與目前國內外設計和科研現狀相適應，使內容簡明扼要，便於讀者
掌握。應用篇也分4章，將食品加工過程從簡到繁分成物理加工過程、復雜加工過程、酶反應過程和
微生物反應過程，並分彆舉齣若乾食品工業最新科技成果中的模擬、優化、控製典型，作為應用範
例，盡量做到基礎理論與應用相結閤，使專業讀者學瞭之後，既有親切之感，又找到入門之道。
本書的讀者對象主要為大專院校食品工程專業的本科生和研究生、從事食品專業科研和設計的人
員、從事食品生産的工程技術人員等。
作者簡介
目錄資訊
第一章 數學模型的建立
第一節 食品加工過程的基本概念
一、食品加工過程係統
二、食品加工過程係統的性質
第二節 模型的概念和分類
一、模型的概念
二、模型的分類
三、模型的簡化
第三節 模型的建立
一、建模步驟
二、模型建立後的數學形式
第四節 食品加工過程的自由度分析
一、自由度的基本概念
二、自由變量的選擇
三、物流的自由度
四、單元設備的自由度
五、過程流程的自由度
參考文獻
第二章 過程的模擬
第一節 過程係統模型
一、過程係統模擬的基本概念
二、過程係統的結構模型
三、過程係統結構模型的過程矩陣R，錶達法
四、過程係統結構模型的關聯矩陣RI錶達法
五、過程係統結構模型的鄰接矩陣RA錶達法
六、係統結構模型與單元過程數學模型的結閤
第二節 過程係統模型的序貫模塊法求解
一、序貫模塊法的基本思想及其特點
二、係統的分隔
三 子係統的切斷
四、切斷物流的計算方法――非綫性方程組的迭代求解
五、序貫模塊法解設計問題
第三節 過程係統模型的聯立方程法求解
一、聯立方程法的基本思想及其特點
二、方程組的分隔和切斷
三、聯立方程組的解法
第四節 過程係統模型的聯立模塊法求解
一、聯立模塊法的基本特點――多個流程模型
二、聯立模塊法對四種迭代的處理
三、二層法
第五節 流程模擬的計算機輔助技術
一、化工模擬係統的分類
二、物性數據庫
三、流程模擬係統的構成
四、流程模擬係統的開發步驟
五、流程模擬係統的應用
參考文獻
第三章 過程的優化
概述
第一節 有關過程優化的基本問題
一、優化問題的數學描述
二、最優化問題的類型
三、最優化問題求解的一般步驟和方法
第二節 無約束條件的最優化方法
一、無約束單變量函數最優化問題的求解法――一維搜索法
二、無約束多變量最優化問題的求解
第三節 有約束條件問題的最優化方法
一、非綫性規劃
二、綫性規劃
第四節 動態規劃
一、多級串聯係統最優化問題
二、食品加工過程復雜係統的優化基礎
參考文獻
第四章 過程的控製
第一節 自動控製係統及其組成
一、自動控製係統的基本概念
二、自動控製係統的組成
第二節 簡單控製係統的設計和投運
一、簡單控製係統的設計
二、簡單控製係統的投運
三、調節器參數的工程整定
第三節 復雜控製係統
一、串級控製係統
二、均勻控製係統
三、比值控製係統
四、分程控製係統
五、前饋控製係統
第四節 典型單元操作的控製
一、流體輸送設備的控製
二、傳熱設備的控製
三、鍋爐設備的控製
四、精餾塔的控製
五、生化反應器的控製方案
第五節 計算機控製係統
一、計算機控製係統的特點
二、計算機控製係統的控製規律
三、計算機控製係統的組成
四、計算機控製係統的類型
參考文獻
第二篇 應用篇
第五章 食品物理加工過程中模擬、優化、控製應用舉例
概述
第一節 澱粉生産用微型鏇流器分離過程的模擬、優化和控製
一、圓錐形微型鏇液器性能預測模型及幾何尺寸優化
二、圓柱形微型鏇液器的模擬及優化
第二節 固液混裝罐頭食品熱力殺菌過程的模擬和優化
一、原始模型的建立
二、試驗材料及測試方法
三、試驗結果與分析
四、特定固液混裝罐頭食品熱力殺菌傳熱過程數學模型
五、固體冷點溫度預測值誤差的討論
第三節 氣流乾燥數學模型
一、數學模型的建立
二、模型求解
三 試驗驗證
四、應用實例
本節符號說明
第四節 冷凍乾燥過程的模擬、優化和控製
一、冷凍乾燥的一般描述
二、單升華麵冷凍乾燥數學模型
本節符號說明
參考文獻
第六章 食品復雜加工過程中模擬、優化、控製應用舉例
――食品蒸煮擠壓過程
概述
第一節 擠壓機及其建模方法與類型
一、單螺杆擠壓機
二、雙螺杆擠壓機
三、擠壓機的建模
第二節 單螺杆擠壓機澱粉糊化模擬
一、澱粉糊化模型的建立
二、模型的求解
三、結果與討論
第三節 雙螺杆擠壓機物料傳輸模擬
一、建模原理與假設
二、傳送區段的模型
三、熔化泵送區模型
四、捏和槳和反嚮螺鏇元件區段的模型
五、模孔處的模型
六、滯留時間與能量
七、理論結果與實驗數據的比較
第四節 同嚮雙螺杆食品擠壓機中的傳熱模型
一、雙螺杆擠壓機中的傳熱
二、邊界層理論
三、Yacu擠壓機傳熱模型
四、LU模型
五、粘性模型
六、傳熱模型實驗
第五節 食品擠壓機的放大
一、用於熱塑性材料的單螺杆擠壓機的放大
二、雙螺杆擠壓機的放大
三、模孔的放大
四、食品擠壓過程的放大
五、放大實驗
參考文獻
第七章 食品酶反應過程模擬、優化、控製應用實例
第一節 碳水化閤物酶解化學機製和動力學模型
一、澱粉的酶法水解
二、麥芽糖、異麥芽糖和麥芽三糖的糖化酶法水解和閤成動力學模型
三、縴維素的酶法水解―縴維素與縴維素酶的吸附作用及微晶縴維素酶
的水解動力學模型的新研究
第二節 蛋白酶水解過程的模擬
一、蛋白酶水解基本概念
二、有關食品蛋白酶水解的測定方法和實驗方法
三、蛋白酶水解的控製以及各種酶底物體係的特徵
四、蛋白酶水解動力學
五、蛋白質水解過程的控製
六、酶法製取ISSPH工藝的優化
第三節 超氧化物歧化酶及其活性的模擬
一、自由基的基本知識
二、氧自由基的生理作用及其調控
三、超氧陰離子歧化酶
四、SOD活性的人工模擬
參考文獻
第八章 食品微生物反應過程模擬、優化、控製應用實例
第一節 微生物反應過程操作
一、分批培養
二、流加培養
三、連續培養
第二節 微生物反應過程的質量、能量平衡
一、微生物反應過程的質量衡算
二、微生物反應過程的能量衡算
第三節 微生物反應過程的優化控製
一、微生物反應過程參數及其監控
二、微生物反應過程的數學模型
三、計算機技術在微生物反應過程中的應用
第四節 微生物反應過程優化控製的應用實例
一、氨基酸的代謝控製
二、有機廢水的生物處理
參考文獻
· · · · · · (收起)
讀後感
用戶評價
這本關於食品加工過程模擬優化的書，真是讓我對這個領域有瞭全新的認識。我原本以為這隻是又一本枯燥的教科書，充斥著密密麻麻的公式和理論，但讀下來纔發現，作者的敘述方式非常生動，將復雜的數學模型和實際的工業應用完美地結閤在一起。書中的案例分析尤其精彩，清晰地展示瞭如何運用模擬軟件來預測和優化生産綫的性能，例如，在麵包烘焙過程中，如何通過調整溫度麯綫和濕度參數，實現在保證口感的同時，最大化能源利用效率。這種理論與實踐緊密結閤的風格，對於我這種既想瞭解底層原理又想知道如何落地操作的讀者來說，簡直是福音。作者沒有僅僅停留在介紹工具層麵，而是深入探討瞭優化算法的選擇和參數調整的策略，這對於我們解決實際生産中的瓶頸問題提供瞭非常有價值的指導。讀完之後，我感覺自己不再是被動地接受生産結果，而是能夠主動地去設計和控製更高效的生産流程。
评分坦白說，最初被這本書吸引是因為它承諾能“優化”過程，我對“優化”這個詞往往抱持一絲謹慎。然而，這本書的貢獻在於它提供瞭一種係統性的、數據驅動的思維框架，而非空泛的口號。它教我們如何科學地定義“最優目標函數”——在食品生産中，這往往涉及多個相互衝突的指標，比如成本、質量、安全性和可持續性。書中通過詳細的案例分析，展示瞭如何通過多目標優化（MOP）技術，在這些目標之間找到一個帕纍托前沿（Pareto Front），從而讓決策者能夠在不同的性能權衡點上做齣明智的選擇。例如，在連續殺菌過程中，如何權衡能耗與微生物滅活率之間的關係，書中給齣的決策模型具有極高的參考價值。這種對決策科學的深入剖析，使得本書的讀者群體可以延伸到工藝工程師、質量控製經理乃至生産部門的高層管理者。
评分這本書的排版和圖示設計也值得稱贊，這在技術類書籍中往往是容易被忽略的環節。對於描述復雜動態係統和優化模型的書籍來說，清晰的流程圖和簡潔的圖錶至關重要。這裏的插圖不僅美觀，而且信息密度適中，能夠瞬間抓住核心概念。特彆是在介紹復雜優化算法的迭代過程時，作者采用的流程圖比純文字描述要高效得多。另外，書後附帶的參考資料和進一步閱讀的建議也非常詳盡，這錶明作者具有深厚的學術背景和廣博的知識麵，並且願意為讀者指明深入學習的路徑。總而言之，這是一本兼具理論深度、工程實用性和良好可讀性的專業著作，它極大地提升瞭我對食品工程領域建模與控製的理解層次。
评分我最近在研究如何利用先進的傳感技術來實時監控發酵過程的代謝狀態，但一直苦於如何將這些高頻數據有效地融入到批次控製係統中。恰好這本書中有一個章節專門討論瞭軟測量（Soft Sensing）技術的應用，並結閤瞭高階統計量分析來處理復雜的生化反應數據。這部分內容對我啓發極大，它揭示瞭如何通過建立間接但可靠的參數估計模型，來彌補昂貴或難以在綫測量的關鍵指標。更令人驚喜的是，作者還討論瞭如何將這些軟測量結果作為反饋信號，去動態調整發酵罐的補料速率和攪拌強度，從而實現對産品質量的精準控製。這種對前沿技術的整閤能力，讓這本書顯得非常與時俱進，它不僅僅是迴顧經典，更是在引領未來的技術方嚮。閱讀體驗非常流暢，作者擅長用清晰的邏輯鏈條串起復雜的知識點。
评分這本書的深度和廣度都讓人印象深刻，尤其是在控製策略這一塊的論述，簡直是教科書級彆的精彩。它不僅僅是簡單地介紹PID控製或者模糊控製，而是將這些經典控製理論與現代化的過程建模技術無縫銜接起來。我特彆欣賞作者對“魯棒性”的強調，在食品行業這種原料波動大、環境敏感的領域，一個過於“完美”但實際操作中容易失穩的控製係統是毫無價值的。書中詳盡地闡述瞭如何構建考慮不確定性的模型，並設計齣能在各種工況下都能穩定運行的優化控製方案。這種麵嚮實際工業挑戰的視角，使得這本書的實用價值遠超那些隻停留在理論推導層麵的著作。對於工程技術人員而言，書中關於實時優化和模型預測控製（MPC）的章節，簡直是提升工作效率的寶典，提供瞭從概念到實現的清晰路徑。
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