2025年大学食品加工（食品工程原理）试题及答案

2025年大学食品加工（食品工程原理）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：每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共10题，每题3分)1.以下哪种传热方式不需要介质？（）A.传导B.对流C.辐射D.都需要介质2.流体在圆形直管中作层流流动时，其平均流速是最大流速的（）倍。A.0.5B.1C.2D.0.83.离心泵的扬程是指（）。A.泵实际的升扬高度B.泵的吸上高度C.单位重量流体通过泵后所获得的能量D.泵的轴功率4.食品物料的干燥过程中，恒速干燥阶段的干燥速率主要取决于（）。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5.过滤操作中，助滤剂的作用是（）。A.降低滤液的粘度B.增加滤饼的孔隙率C.防止滤孔堵塞D.提高过滤推动力6.对于间壁式换热器，冷、热流体的流动方向为逆流时，其传热平均温度差（）并流时的传热平均温度差。A.大于B.小于C.等于D.不确定7.搅拌器的主要作用是（）。A.促进流体的传热B.促进流体的传质C.促进流体的混合D.以上都是8.蒸发操作中，二次蒸汽的利用方式有（）。A.直接冷凝B.作为加热蒸汽C.排空D.以上都不对9.萃取操作中，分配系数越大，说明溶质在萃取剂中的溶解度（）。A.越大B.越小C.不变D.不确定10.食品冷冻过程中，冰晶的形成对食品品质的影响是（）。A.破坏食品的组织结构B.降低食品的营养价值C.增加食品的水分含量D.提高食品的稳定性第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题2分，共20分）1.热量传递的三种基本方式为______、______、______。2.流体的粘度随温度升高而______，气体的粘度随温度升高而______。3.离心泵的工作点是______曲线与______曲线的交点。4.干燥过程中，物料表面的水分汽化速率取决于______和______。5.过滤操作中，过滤阻力主要由______阻力和______阻力组成。6.间壁式换热器的传热系数K与______、______、______等因素有关。7.搅拌器的类型有______、______、______等。8.蒸发操作中，蒸发器的传热面积A可根据______公式计算。9.萃取操作中，选择萃取剂的原则是______、______、______等。10.食品冷藏过程中，食品的冷藏温度一般控制在______之间。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述传热过程的基本原理。2.简述离心泵的工作原理及主要性能参数。3.简述干燥过程中物料的干燥曲线及各阶段的特点。四、计算题（20分）某食品厂采用列管式换热器将1000kg/h的牛奶从20℃加热到60℃，加热介质为120℃的饱和蒸汽。已知牛奶的比热容为3.8kJ/(kg·℃)，换热器的传热系数K为1500W/(m²·℃)，热损失忽略不计。试求：1.牛奶吸收的热量。2.所需的传热面积。五、案例分析题（20分）某食品加工企业在生产过程中，发现产品的干燥质量不稳定，经常出现干燥不均匀、干燥过度等问题。经过分析，发现干燥设备的热风分配系统存在缺陷，导致热风在物料层中分布不均匀。请你提出改进措施，以提高产品的干燥质量。答案：一、选择题1.C2.A3.C4.D5.C6.A7.D8.B9.A10.A二、填空题1.传导、对流、辐射2.减小、增大3.泵的特性、管路特性4.传热推动力、传热系数5.滤饼、过滤介质6.冷热流体的物性、传热系数、传热面积7.桨式、涡轮式、推进式8.Q=KAΔtm9.对溶质的溶解度大、与原溶剂互不相溶、与溶质不发生化学反应10.0～10℃三、简答题1.传热过程是指热量从高温物体向低温物体传递的过程。热量传递的基本方式有传导、对流和辐射。传导是指热量通过物体内部的分子振动传递；对流是指流体内部由于温度差引起的流体流动而传递热量；辐射是指物体通过电磁波传递热量。在实际的传热过程中，往往是三种传热方式同时存在。2.离心泵的工作原理是依靠叶轮的高速旋转，使泵内液体受到离心力的作用而获得能量，从而提高液体的压力和流速。离心泵的主要性能参数有流量、扬程、功率、效率、转速等。流量是指单位时间内泵输送的液体体积；扬程是指单位重量液体通过泵后所获得的能量；功率是指泵轴所消耗的功率；效率是指泵的有效功率与轴功率之比；转速是指泵叶轮每分钟的转数。3.干燥过程中物料的干燥曲线一般可分为恒速干燥阶段和降速干燥阶段。恒速干燥阶段的特点是干燥速率恒定，主要取决于干燥介质的流速和温度等，物料表面的温度等于干燥介质的湿球温度，物料内部的水分能够及时补充到表面汽化。降速干燥阶段的干燥速率逐渐减小，主要取决于物料内部水分的扩散速率，物料表面的温度开始上升，干燥速率受物料性质和含水量的影响较大。四、计算题1.牛奶吸收的热量：Q吸=cm(t2-t1)=3.8×1000×(60-20)=1.52×10^5kJ/h=42.22kW2.对数平均温度差：Δtm=(T1-t2)-(T2-t1)/ln[(T1-t2)/(T2-t1)]=(120-60)-(20-20)/ln[(120-60)/(20-20)]=60℃所需的传热面积：A=Q吸/(KΔtm)=42222/(1500×60)=0.47m²五、案例分析题改进措施如下：首先，重新设计热风分配系统，采用更均匀的布风方式，如增加风道的分支数量、优化风道的形状等，使热风能够更均匀地吹过物料层。其次，安装热风流