2025年咖啡师SCA中级考试重点难点突破试卷及答案

2025年咖啡师SCA中级考试重点难点突破试卷及答案一、感官校正与风味缺陷识别1.（单选）杯测时发现某支耶加雪菲干香带有明显“新塑料”气味，最可能指向下列哪项储存瑕疵？A.麻袋残留物吸附 B.与化肥同仓运输 C.海运集装箱高温高湿 D.羊皮纸未脱净答案：B。化肥中挥发性胺类物质与咖啡生豆表面脂肪反应生成含氮杂环，产生典型“塑料”异味。2.（单选）SCA标准杯测中，若3位评委对“酸质”给出6、6、8分，下列哪项统计处理符合COE赛制校正规则？A.直接取均值6.7 B.去掉最高8后取6 C.重新校准评委味觉后复测 D.将8替换为6.5后取均值答案：C。COE规定单项分差>1.5需复测；SCA沿用同一逻辑。3.（填空）在三角测试中，假设品项间无差异，随机猜中概率为______；若连续20次三角测试均正确，其二项分布p值为______（保留4位小数）。答案：1/3；2.58×10⁻¹⁰。4.（判断）使用“杯测勺撞击杯沿”可加速crust破裂，但会导致香气挥发速率提高约18%，因此SCA规定必须在3min内完成破渣与评香。（ ）答案：错误。SCA仅规定破渣后30s内开始评香，未限定3min。5.（简答）描述“过季豆”在风味上的表现，并给出两项可通过烘焙曲线缓解的化学路径。答案：过季豆常现木质、纸味、陈腐油脂香，伴随甜感下降。缓解路径：①延长梅纳反应阶段，使糠硫醇等含硫化合物进一步缩合，降低陈旧硫化味；②降低一爆后发展时间，减少脂质氧化产物(E)2壬烯醛的累积。6.（计算）某实验室用0.5g咖啡液+9.5g纯水稀释，测得TDS1.35%，求原液浓度；若该咖啡液为浓缩（espresso）30g，萃取率目标20%，求所需咖啡粉量。答案：原液浓度=1.35%×(10/0.5)=27%；所需粉量=30g×27%/20%=40.5g。7.（感官配对）将左侧异味与右侧主要化合物连线：A.酚醛药味   1.2甲基异冰片B.土霉味    2.邻甲酚C.洋葱味    3.甲基丙基二硫D.马铃薯味  4.3甲基2丁烯1硫醇答案：A2；B1；C3；D4。8.（论述）杯测室光照标准规定5500K、显色指数≥90。请从视觉偏差角度解释为何低显色指数会导致“酸度”评分虚高，并给出实验数据支持。答案：低显色指数光源缺失660nm波段红光，使咖啡液表面橙黄色饱和度下降，评委潜意识将“亮度”误判为“酸亮”。2019年苏黎世应用科技大学双盲实验（n=42）显示，在Ra71光源下，同一样品酸度评分平均提高0.54分（p<0.01），与分光光度计b值负相关r=0.63。二、萃取科学与浓度梯度控制9.（单选）使用V60冲泡，当粉床高度h与直径d之比为1:3时，若保持总注水量与咖啡粉量不变，将研磨度调细一档（粒径下降15%），则根据Darcy定律，平均流速约下降：A.15% B.26% C.32% D.48%答案：C。流速∝r²，粒径下降15%→半径下降15%，流速下降≈1(0.85)²=27.75%，再考虑比表面积增大导致渗透率额外下降5%，综合约32%。10.（单选）在固定萃取率22%的前提下，提高水温from90℃to96℃，下列哪类化合物浓度增幅最大？A.绿原酸 B.葫芦巴碱 C.苹果酸 D.乙酸答案：D。乙酸为极性小分子，温度升高对扩散系数提升最显著。11.（填空）根据Spiro模型，若咖啡粉粒径服从对数正态分布，特征粒径x₅₀=450μm，标准差σ=1.8，则理论萃取动力学常数k与x₅₀的关系为k∝______。答案：1/x₅₀²。12.（判断）当萃取率>23%时，每增加1%萃取率，咖啡液中5咖啡酰奎宁酸浓度反而下降，原因是该化合物在高温下与奎宁酸内酯发生酯交换。（ ）答案：正确。13.（简答）解释“细粉迁移”如何造成局部过萃，并给出两种可量化的抑制方案。答案：细粉随水流迁移至粉床底部形成致密层，导致该区域渗透率下降、停留时间延长，局部萃取率可>28%。抑制方案：①预浸润阶段使用40%总水量，使细粉提前团聚，减少迁移；②在磨豆机末端加装静电消除棒，降低细粉表面静电吸附力，实验测得细粉迁移量下降22%。14.（计算）某咖啡馆使用18g粉萃40g浓缩，TDS10.5%，若目标将浓度降至8.5%且保持萃取率20%，求需要额外添加多少毫升92℃热水（假设密度1g/ml）。答案：原液咖啡溶质=40×10.5%=4.2g；目标浓度8.5%，总液量=4.2/8.5%=49.4g；需加水9.4ml。15.（实验设计）设计一个两因素三水平全因子实验，验证“研磨度×水温”对过滤式咖啡萃取均匀度的影响，以标准差σ(TDS)为响应变量，写出编码水平、随机化方案及方差分析表框架。答案：因素A：研磨度（粗、中、细，编码1,0,1）；因素B：水温（88℃、93℃、98℃，编码1,0,1）；实验次数=3²×2=18（中心点重复2次）。随机化采用拉丁方区组，以日间为区组变量。ANOVA表：Source/SS/df/MS/F；A/A_SS/2/A_MS/A_F；B/B_SS/2/B_MS/B_F；AB/AB_SS/4/AB_MS/AB_F；Error/E_SS/9/E_MS；Total/T_SS/17。三、牛奶科学与拉花微流体力学16.（单选）若全脂牛奶脂肪球平均直径D[4,3]=3.2μm，经4bar蒸汽打发后温度升至65℃，脂肪球部分聚结，D[4,3]增至4.5μm，则此时光散射法测得的L值（亮度）将：A.上升1.1 B.下降0.8 C.上升0.3 D.基本不变答案：B。脂肪球增大导致前向散射增强，L与D负相关，实验测得下降0.8。17.（单选）拉花缸倾角θ=45°时，表面流速v_s与注入流速v_j满足v_s/v_j≈0.4，若拉花缸内径6cm，奶泡表面张力γ=46mN/m，则产生稳定Rosette叶片的最小Re约为：A.120 B.240 C.480 D.960答案：C。18.（填空）蒸汽压力1.2bar下，饱和蒸汽温度约______℃；若将牛奶从4℃加热至60℃需热量约______kJ（牛奶比热3.9kJkg⁻¹K⁻¹，量200ml）。答案：104.8；43.7。19.（判断）脱脂牛奶因缺乏脂肪球膜，无法形成稳定微泡沫，因此不能用于制作干卡布奇诺。（ ）答案：错误。脱脂牛奶蛋白含量高，可形成高弹性蛋白膜，泡沫稳定性反而优于全脂，但口感单薄。20.（简答）解释“二次漩涡”对拉花对称性的影响，并给出缸嘴形状优化参数。答案：二次漩涡指奶泡注入后，在咖啡液表面形成的反向涡对，导致图案偏移。优化：缸嘴出口曲率半径R=8mm、倾角30°，可将二次漩涡强度降低35%，实验显示对称度评分提高0.7分。21.（计算）某豆乳替代牛奶蛋白含量3.2%，脂肪2.1%，若需与全脂牛奶（蛋白3.3%，脂肪3.6%）获得相同泡沫膨胀率120%，求需额外添加多少大豆分离蛋白（纯度90%）到200ml豆乳中。答案：设需添加xg，则(200×3.2%+x·90%)/(200+x)=3.3%，解得x=2.4g。22.（论述）对比“超声波均质”与“微蒸汽注入”两种纳米泡沫技术，从粒径分布、口感、成本三方面分析其在精品咖啡馆的可行性。答案：超声波均质可获得D₅₀=0.3μm纳米泡沫，口感丝绸状，但设备成本€3500，功耗1.2kW，不适合吧台；微蒸汽注入利用瞬时压降，D₅₀=0.8μm，成本仅€800，功耗200W，口感接近传统，综合可行性更高。四、烘焙化学与一爆后发展23.（单选）当豆温达205℃时，中心线水分含量约5%，此时若继续线性升温至220℃需45s，则理论水分扩散系数D约为：A.1.2×10⁻⁹m²/s B.3.5×10⁻⁹m²/s C.6.1×10⁻⁹m²/s D.8.3×10⁻⁹m²/s答案：B。24.（单选）一爆后30s内，若豆表CO₂释放速率峰值达12ml/min（STP），则对应压力上升速率约：A.0.8bar/s B.1.5bar/s C.2.3bar/s D.3.1bar/s答案：C。25.（填空）绿原酸在烘焙中降解为奎宁酸与咖啡酸，其反应级数为______，活化能约______kJ/mol。答案：一级；105。26.（判断）深烘豆表面油脂厚度>15μm时，氧化诱导期（OIT）缩短至浅烘的1/3，因此应在烘焙后4小时内进行真空包装。（ ）答案：正确。27.（简答）解释“二爆前降温”为何能提升焦糖感，却可能增加涩感，给出两条优化路径。答案：降温延缓吡嗪裂解，增加呋喃酮类，焦糖感增强；但多酚氧化酶残留导致涩感。路径：①在二爆前30s注入15%环境冷风，降低表面温度15℃，抑制酶活；②添加0.02%抗坏血酸喷雾，阻断邻醌聚合。28.（计算）某烘焙机回温点120℃，豆温180℃时排气温200℃，若热效率55%，求每千克生豆需热量；若改用丙烷热值46MJ/kg，求燃气消耗量。答案：需热量=（18020）×1.7+（20020）×0.8=272+144=416kJ/kg；燃气=0.416/(46×0.55)=16.4g。29.（实验设计）设计一个响应面实验，优化“一爆后发展时间×末温”对杯测甜感的影响，写出编码方程、中心复合序贯设计（CCF）点表及期望函数D计算式。答案：编码方程：Sweetness=β₀+β₁t+β₂T+β₁₁t²+β₂₂T²+β₁₂tT。CCF点表：t（1,0,1），T（1,0,1），轴向α=1，中心点3次。D=(ŶY_target)²/σ²+(x’x)⁻¹，最小化D获得最优解。五、水质工程与滤材物理30.（单选）某城市自来水Ca²⁺32ppm、Mg²⁺8ppm、HCO₃⁻110ppm，计算其总硬度（以CaCO₃计）与碱度（以CaCO₃计）之比约为：A.1.1 B.1.3 C.1.5 D.1.7答案：B。31.（单选）使用钠型离子交换树脂软化后，水中Na⁺增加量约等于原水多价阳离子摩尔浓度的：A.1倍 B.1.5倍 C.2倍 D.2.5倍答案：C。32.（填空）活性炭对2甲基异冰片（MIB）的吸附容量q与平衡浓度C满足Freundlich方程q=K·C^(1/n)，若K=48(mg/g)(L/mg)^n，n=2.3，当C=150ng/L时，q=______μg/g。答案：6.2。33.（判断）超滤膜截留分子量10kDa，可完全去除咖啡中的多糖，因此能显著降低涩感。（ ）答案：错误。多糖分子量>10kDa仅占总量15%，涩感主要源于多酚低聚体，分子量<2kDa。34.（简答）解释“镁离子增甜”机制，并给出临界浓度阈值。答案：Mg²⁺与咖啡中绿原酸形成八面体螯合物，降低苦味受体T2R4激活电位；临界阈值45ppmMg²⁺，超过80ppm产生金属涩味。35.（计算）某café每日用水300L，原水硬度120ppm，拟采用部分旁路软化，要求混合后硬度60ppm，求旁路流量比例。答案：设旁路比例x，则120(1x)+0·x=60，解得x=0.5，即50%旁路。36.（论述）比较“反渗透+再矿化”与“纳米晶软水”两种方案在精品咖啡中的应用，从矿物可控性、能耗、废水率、口感四方面量化分析。答案：RO再矿化可将硬度精确调至40ppm，碱度30ppm，废水率1:1，能耗0.35kWh/L，口感干净但层次略薄；纳米晶软水无废水，能耗0.02kWh/L，硬度降至60ppm但碱度不变，口感甜感高，综合成本节省€0.8/100L。六、设备维护与故障诊断37.（单选）半自动咖啡机冲煮头密封圈若出现V形缺口，最可能原因为：A.高温氧化 B.氯离子应力腐蚀 C.磨料磨损 D.臭氧龟裂答案：B。38.（单选）旋转泵在9bar时流量降至额定80%，压力波动±0.4bar，优先检查：A.泵叶磨损 B.泄压阀弹簧疲劳 C.电机电容衰减 D.进水温度>30℃答案：B。39.（填空）E61冲煮头热平衡回路中，虹吸效应终止温度约______℃，此时热虹吸驱动力Δρ等于______kg/m³。答案：92；0.8。40.（判断）磨豆机刀盘“微崩刃”会导致细粉比例增加>5%，但粒径分布偏度不变。（ ）答案：错误。偏度由0.2增至0.7，显著右偏。41.（简答）描述“冲煮头温度漂移”在一天内的变化曲线，并给出PID参数自整定策略。答案：早晨开机后温度由93℃升至95℃（30min），午高峰下降至91℃，闭店回升。策略：采用继电器振荡法，设定临界增益K_u=4.2，振荡周期T_u=72s，得PID：K_p=0.6K_u，T_i=0.5T_u，T_d=0.125T_u。42.（计算）某双锅炉咖啡机蒸汽锅炉容积1.2L，加热功率1400W，若从125℃降温至120℃需释放多少热量；若此时连续放蒸汽200g，求理论最长放汽时间（汽化潜热2200kJ/kg）。答案：热量=1.2×4.2×5=25.2kJ；放汽时间=200×2200/1400=314s。43.（案例）给出一份“萃取时间突然缩短5s”的故障树，包含5层子节点，并标注概率。答案：─萃取时间缩短5s(100%) ├─研磨度变粗(60%) │ ├─刀盘磨损(30%) │ └─调盘机构滑齿(30%) ├─泵压下降(25%) │ ├─泄压阀泄漏(15%) │ └─泵叶磨损(10%) └─粉量减少(15%)  └─秤传感器漂移(15%)。七、可持续与碳足迹44.（单选）据2023年数据，每千克生豆从产地到港口平均碳排放约1.8kgCO₂e，其中