2025年乳品浓缩工理论学习练习试题及答案

2025年乳品浓缩工理论学习练习试题及答案一、单项选择题（每题2分，共40分）1.乳品浓缩过程中，降膜式蒸发器与升膜式蒸发器的主要区别在于（）。A.加热管长度B.物料流动方向C.蒸汽压力D.冷却方式答案：B2.浓缩终点的物料浓度通常通过（）检测。A.折光仪B.酸度计C.密度计D.浊度仪答案：A3.浓缩过程中，若真空度突然下降，最可能的原因是（）。A.进料量减少B.冷却水温度升高C.蒸汽压力降低D.物料流速加快答案：B4.板式蒸发器相较于管式蒸发器的优势是（）。A.处理量大B.清洗更方便C.耐高温D.适合高粘度物料答案：B5.浓缩时控制物料温度不超过65℃的主要目的是（）。A.节约能耗B.防止蛋白质变性C.提高蒸发效率D.减少水分蒸发答案：B6.乳品浓缩中，常用的浓缩比（浓缩后/浓缩前质量）范围是（）。A.1.2-1.5B.2.0-3.0C.4.0-5.0D.6.0-8.0答案：B7.蒸发器结垢的主要成分是（）。A.乳糖结晶B.脂肪颗粒C.蛋白质变性物D.矿物质沉淀答案：D8.浓缩系统CIP清洗时，碱液浓度一般控制在（）。A.0.1%-0.3%B.0.5%-1.5%C.2.0%-3.0%D.3.5%-4.5%答案：B9.真空浓缩过程中，二次蒸汽的主要用途是（）。A.直接排放B.加热物料C.冷却系统D.驱动泵类设备答案：B10.浓缩设备启动前，需检查的关键参数不包括（）。A.真空系统密封性B.蒸汽压力C.冷却水流量D.成品包装重量答案：D11.浓缩过程中，物料流速过慢会导致（）。A.蒸发效率降低B.结垢加剧C.蛋白质变性D.脂肪分层答案：B12.检测浓缩乳总固形物时，常用的标准方法是（）。A.烘箱干燥法B.红外线快速法C.折光仪法D.密度瓶法答案：A13.蒸发器运行中，若发现加热管内物料沸腾剧烈，应（）。A.提高真空度B.降低进料量C.增加蒸汽压力D.减少冷却水流量答案：A14.浓缩乳脂肪含量异常升高的可能原因是（）。A.原料乳脂肪含量低B.浓缩过程中脂肪随水分蒸发C.均质压力不足D.预热温度过高答案：C15.真空系统中，水环真空泵的工作介质是（）。A.润滑油B.软化水C.压缩空气D.液压油答案：B16.浓缩过程中，微生物污染的主要风险点是（）。A.原料乳杀菌不彻底B.设备清洗后未及时干燥C.蒸汽压力波动D.真空度不稳定答案：B17.浓缩设备停机时，正确的操作顺序是（）。A.停止进料→关闭蒸汽→破坏真空→清洗B.关闭蒸汽→停止进料→破坏真空→清洗C.破坏真空→停止进料→关闭蒸汽→清洗D.停止进料→破坏真空→关闭蒸汽→清洗答案：A18.浓缩乳出现褐变的主要原因是（）。A.乳糖焦糖化B.脂肪氧化C.蛋白质水解D.矿物质沉淀答案：A19.板式蒸发器的板片间距一般为（）。A.1-3mmB.5-8mmC.10-15mmD.15-20mm答案：B20.浓缩过程中，能耗主要来源于（）。A.真空系统B.加热蒸汽C.物料泵D.冷却水循环答案：B二、判断题（每题1分，共15分。正确打“√”，错误打“×”）1.降膜式蒸发器适合处理高粘度物料。（）答案：√2.浓缩终点的判断仅需依靠折光仪读数。（）答案：×（需结合密度、温度等综合判断）3.真空度越高，物料沸点越低，浓缩效率越高。（）答案：√4.浓缩过程中，物料流速越快，越不易结垢。（）答案：√5.蒸汽压力过高会导致物料过热，影响品质。（）答案：√6.板式蒸发器的传热系数低于管式蒸发器。（）答案：×（板式传热系数更高）7.CIP清洗时，酸液主要用于去除矿物质垢。（）答案：√8.浓缩设备的材质必须为304不锈钢。（）答案：×（需符合食品级，如316L更耐腐）9.浓缩乳的微生物指标应与原料乳一致。（）答案：×（浓缩后微生物可能因浓缩而富集）10.二次蒸汽利用可降低浓缩能耗。（）答案：√11.浓缩过程中，脂肪会全部保留在浓缩乳中。（）答案：√（脂肪不随水分蒸发）12.蒸发器结垢会导致传热效率下降，需停机清洗。（）答案：√13.真空系统泄漏会导致浓缩时间延长。（）答案：√14.浓缩比=浓缩前总固形物/浓缩后总固形物。（）答案：×（浓缩比=浓缩后质量/浓缩前质量）15.浓缩设备启动前无需检查安全阀。（）答案：×（必须检查安全装置）三、简答题（每题5分，共50分）1.简述降膜式蒸发器的工作原理。答案：物料经预热后从蒸发器顶部进入，通过布膜器均匀分布在加热管内壁，形成液膜向下流动；加热蒸汽在管外冷凝放热，物料吸收热量后水分蒸发，浓缩液从底部排出，二次蒸汽进入分离器分离后可循环利用。2.浓缩过程中控制物料温度的意义是什么？答案：①防止高温导致蛋白质变性、乳糖焦糖化，影响产品风味和营养；②避免脂肪氧化产生异味；③降低能耗，提高热效率；④控制微生物繁殖，保证产品卫生安全。3.如何判断浓缩终点？答案：①仪器检测：用折光仪测可溶性固形物，密度计测密度；②感官判断：观察物料流动性（浓缩乳粘度增加）；③温度监控：相同真空度下，沸点稳定时接近终点；④定时取样检测总固形物（如烘箱法）。4.CIP清洗的关键参数有哪些？答案：①温度：碱液60-80℃，酸液50-70℃；②浓度：碱0.5%-1.5%，酸0.8%-2.0%；③时间：循环20-40分钟；④流速：管内流速1.5-3m/s；⑤压力：喷射压力0.2-0.5MPa（板式蒸发器）。5.蒸发器结垢的预防措施有哪些？答案：①控制物料预处理：原料乳过滤除杂，调整pH至接近中性；②优化操作参数：控制物料流速（1.2-2m/s），避免局部过热；③定期CIP清洗（每班结束后）；④使用软化水配制清洗液，减少矿物质沉积；⑤采用在线清洗（如蒸汽喷射）减少停机时间。6.真空度对浓缩过程的影响有哪些？答案：①真空度升高，物料沸点降低，可在低温下蒸发，减少营养损失；②真空度过高可能导致物料沸腾剧烈，产生泡沫夹带，影响浓缩效率；③真空度不稳定会导致蒸发速率波动，影响产品浓度均匀性；④真空度与蒸汽消耗相关，需平衡能耗与品质。7.浓缩过程中物料流速控制的重要性是什么？答案：①流速过低：物料在加热面停留时间长，易结垢、焦糊；②流速过高：增加泵的能耗，且可能导致液膜厚度不均，局部干壁；③适宜流速（1.5-2.5m/s）可保证均匀传热，提高蒸发效率，延长清洗周期。8.浓缩后物料的质量指标包括哪些？答案：①总固形物：根据产品要求（如甜炼乳约70%，淡炼乳约26%）；②脂肪含量：与原料乳一致（±0.5%）；③蛋白质含量：符合标准（如≥8.5%）；④微生物：菌落总数≤10^4CFU/g，大肠菌群≤3MPN/100g；⑤感官：无焦糊味、分层，色泽均匀。9.蒸发器启动前需检查哪些项目？答案：①设备密封性：真空系统（抽真空至-0.08MPa，30分钟内压力下降≤0.005MPa）；②蒸汽系统：压力（0.3-0.5MPa）、疏水阀是否畅通；③冷却水系统：流量（满足二次蒸汽冷凝需求）、温度（≤30℃）；④物料管路：阀门开关状态，过滤器是否清洁；⑤仪表：温度计、压力表、真空表是否校准；⑥安全装置：安全阀、防爆膜是否正常。10.浓缩过程中突发停电的应急处理步骤？答案：①立即关闭蒸汽阀门，防止物料过热；②打开真空破坏阀，消除系统真空；③关闭进料阀，避免物料继续进入；④排空设备内物料（若短时间恢复供电，可保留；否则需排出防变质）；⑤来电后检查设备状态（如泵、电机是否损坏），重新启动前需清洗消毒。四、计算题（每题6分，共30分）1.某浓缩系统处理原料乳10吨，原料乳总固形物12%，浓缩后总固形物36%，计算浓缩比及蒸发水量。答案：浓缩比=浓缩后质量/浓缩前质量=（10×12%）/36%=3.33吨蒸发水量=10-3.33=6.67吨2.浓缩过程中，二次蒸汽流量为500kg/h，潜热为2200kJ/kg，若蒸汽利用率为85%，计算可回收的热量。答案：回收热量=500×2200×85%=935000kJ/h3.某蒸发器加热面积为50m²，传热系数为1500W/(m²·℃)，加热蒸汽与物料温差为30℃，计算每小时传热量（1W=3.6kJ/h）。答案：传热量=50×1500×30×3.6=8100000kJ/h4.用折光仪检测浓缩乳，20℃时读数为45°Bx，已知该温度下折光仪校正系数为1.02，计算实际可溶性固形物含量。答案：实际含量=45×1.02=45.9%5.浓缩1吨原料乳（总固形物12%）至总固形物36%，若蒸汽消耗为0.8kg蒸汽/kg水，计算需消耗蒸汽量。答案：蒸发水量=1×(1-12%/36%)=0.6667吨蒸汽消耗=0.6667×1000×0.8=533.36kg五、综合分析题（每题10分，共20分）1.某乳品厂连续浓缩系统产量突然下降，分析可能原因及解决措施。答案：可能原因：①进料泵故障（转速降低，流量减少）；②预热温度不足（物料粘度高，流动性差）；③蒸发器结垢（传热效率下降，蒸发速率降低）；④真空度下降（沸点升高，水分蒸发慢）；⑤二次蒸汽冷凝器堵塞（冷凝效率低，真空度不稳定）。解决措施：①检查进料泵电机、变频器，修复或更换；②排查预热器蒸汽阀、疏水阀，确保温度达标（55-60℃）；③加强CIP清洗（延长碱洗时间或提高浓度），必要时停机人工清理；④检测真空系统泄漏点（用肥皂水查漏），修复密封；⑤清洗冷凝器换热面（去除水垢、杂物），保证冷却水流量。2.浓缩乳检测发现微生物超标（菌落总数1.2×10^5CFU/g），分析可能的污染环节及改进措施。答案：污染环节：①原料乳杀菌不彻底（杀菌温度/时间不足，如巴氏杀菌未达72℃/15s）；②设