2025年大学大一（食品科学与工程）食品工程原理阶段测试试题及答案

2025年大学大一（食品科学与工程）食品工程原理阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题，共30分）答题要求：请将每小题的正确答案填在括号内。每题只有一个正确答案，多选、错选均不得分。(总共10题，每题3分)1.食品工程原理中，以下哪种过程主要涉及热量传递？（）A.过滤B.蒸发C.萃取D.吸附2.流体在圆形直管中作层流流动时，其速度分布呈（）。A.抛物线形B.直线形C.双曲线形D.正弦波形3.离心泵的扬程是指（）。A.泵实际的升扬高度B.泵将单位重量液体升扬的高度C.泵给予单位重量液体的能量D.泵的吸上高度4.以下哪种传热方式不需要介质即可进行？（）A.传导B.对流C.辐射D.都需要介质5.当湿空气的相对湿度为100%时，称为（）。A.不饱和空气B.饱和空气C.过饱和空气D.干空气6.萃取操作中，萃取剂的选择原则不包括（）。A.与原溶剂互不相溶B.选择性好C.化学稳定性好D.价格昂贵7.过滤操作中，过滤介质的作用是（）。A.支撑滤饼B.截留固体颗粒C.增加过滤阻力D.以上都是8.对于恒压过滤，过滤速率（）。A.保持不变B.逐渐增大C.逐渐减小D.先增大后减小9.干燥过程中，物料表面的水分汽化速率主要取决于（）。A.物料的性质B.干燥介质的温度C.干燥介质的湿度D.干燥介质的流速10.以下哪种设备不属于流体输送设备？（）A.离心泵B.压缩机C.蒸发器D.真空泵第II卷（非选择题，共70分）1.填空题(总共5题，每题4分)（1）食品工程原理中的“三传”是指______、______、______。（2）流体的黏度随温度升高而______，气体的黏度随温度升高而______。（3）传热的基本方式有______、______、______。（4）吸收操作中，吸收质从气相转移到液相的过程称为______。（5）蒸发操作中，二次蒸汽的利用方式有______和______。2.简答题(总共3题，每题10分)（1）简述离心泵的工作原理。（2）说明影响对流传热系数的因素有哪些？（3）简述过滤操作的基本原理。3.计算题(总共2题，每题15分)（1）某流体在管道中作稳定流动，已知管道内径为50mm，流体流速为2m/s，求流体的体积流量和质量流量。（流体密度为1000kg/m³）（2）在一单效蒸发器中，将1000kg/h的某种水溶液从质量分数为10%浓缩至30%，求水分的蒸发量。4.案例分析题(总共1题，20分)材料：某食品厂在生产果汁饮料时，需要将水果原料进行预处理。在预处理过程中，采用了压榨的方法提取果汁，但发现提取效率不高。问题：请分析可能导致压榨提取效率不高的原因，并提出改进措施。5.论述题(总共1题，20分)材料：在食品干燥过程中，干燥温度和干燥时间对食品品质有重要影响。问题：论述干燥温度和干燥时间如何影响食品品质，并说明如何在保证食品品质的前提下优化干燥过程。答案：第I卷1.B2.A3.C4.C5.B6.D7.D8.C9.D10.C第II卷1.（1）动量传递、热量传递、质量传递（2）减小、增大（3）传导、对流、辐射（4）吸收（5）单效蒸发、多效蒸发2.（1）离心泵的工作原理：离心泵依靠叶轮的高速旋转，使液体在离心力的作用下获得能量，从而提高液体的压力和流速。当叶轮旋转时，泵壳内的液体被叶轮带动一起旋转，在离心力的作用下，液体从叶轮中心被甩向叶轮外周，使液体获得了速度能。同时，液体在泵壳内的流动过程中，由于泵壳的逐渐扩大，液体的流速逐渐降低，部分动能转化为静压能，使液体的压力升高，从而实现了液体的输送。（2）影响对流传热系数的因素有：流体的种类和性质（如黏度、密度、比热容等）、流体的流动状态（层流或湍流）、传热壁面的形状和尺寸、流体与壁面之间的温差、流体的流速等。（3）过滤操作的基本原理：过滤是利用过滤介质将悬浮液中的固体颗粒与液体分离的过程。当悬浮液通过过滤介质时，固体颗粒被截留在过滤介质表面或内部孔隙中，而液体则通过过滤介质流出，从而实现固液分离。过滤介质通常具有一定的孔隙结构，其孔径大小决定了能够截留的固体颗粒的大小。3.（1）体积流量：$Q=A\timesu=\pi\times(0.05/2)^2\times2=0.003925m³/s$质量流量：$m=\rho\timesQ=1000\times0.003925=3.925kg/s$（2）设水分蒸发量为$W$，原料中溶质质量为$1000\times10\%=100kg$，浓缩后溶液质量为$100\div30\%=333.33kg$，则水分蒸发量$W=1000-333.33=666.67kg/h$4.可能导致压榨提取效率不高的原因：水果原料的成熟度不够，质地较硬，难以压榨出汁；压榨设备的压力不足，无法充分挤出果汁；压榨时间过短，果汁未能完全被挤出；过滤介质堵塞，影响了果汁的流出。改进措施：选择成熟度适宜的水果原料；检查和调整压榨设备，确保压力足够；适当延长压榨时间；定期清理或更换过滤介质。5.干燥温度过高会导致食品表面水分快速蒸发，形成硬壳，阻碍内部水分进一步蒸发，还可能使食品发生美拉德反应、焦糊等，影响食品的色泽、风味和营养。干燥时间过长也会使食品品质下降，如营养成分损失、口感变差等。在