地特三等申論題
107年
[食品衛生檢驗] 食品加工學
第 二 題
📖 題組：
請回答下列問題:
請回答下列問題:
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (二)
某工廠使用一熱交換器(產品不與冷卻水混合),將流速100kg/hr的蕃茄糊,由90℃冷卻至20℃,已知蕃茄糊的比熱估計約為3.2 kJ/kg K,而熱交換器所使用的冷卻水的初溫為22℃,假設冷卻水流經熱交換器之溫差控制於8℃,且已知水的比熱為4.2 kJ/kg K,請計算在此條件下,熱交換器所使用的冷卻水的流速為多少?(15分)
思路引導 VIP
考生看到此題應立刻聯想到「能量守恆定律（熱量平衡）」原理。在假設熱交換器無熱量散失的前提下，運用方程式『高溫流體放熱量 = 低溫流體吸熱量』（m1·Cp1·ΔT1 = m2·Cp2·ΔT2），將題目已知參數代入即可求得冷卻水的質量流速。
小題 (一)
請說明板式熱交換器(plate type heat exchanger)的基本原理與其在食品工業上之應用。(10分)
思路引導 VIP
作答時應先建構「設備結構與熱傳機制」，強調波浪狀板片如何促成亂流以提高熱傳係數，並點出逆流操作的優勢。接著連結至「食品工業應用」，具體舉出低黏度液態食品（如牛乳、果汁）的高溫短時間（HTST）殺菌為例，展現理論與實務的結合。