烟台大学食品工艺学原理期末考试复习题及参考答案

烟台大学食品工艺学原理期末考试复习题及参考答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.在喷雾干燥过程中，若进风温度由180℃提高到200℃，其他条件不变，则产品水分活度aw最可能的变化趋势是A.显著升高 B.显著降低 C.基本不变 D.先升后降答案：B解析：进风温度升高，液滴表面水分蒸发速率加快，颗粒在恒速干燥段停留时间缩短，最终水分含量下降，故aw降低。2.下列哪种酶在啤酒过滤阶段最常被用来水解β-葡聚糖，以降低黏度、提高过滤速度？A.木瓜蛋白酶 B.β-淀粉酶 C.内切β-1,3-1,4-葡聚糖酶 D.葡萄糖氧化酶答案：C解析：β-葡聚糖为高分子多糖，内切β-1,3-1,4-葡聚糖酶可随机切断主链，显著降低麦汁黏度。3.某罐头采用F0=5min的杀菌规程，若目标菌的D121=0.5min，则理论上可实现的商业无菌概率为A.10⁻⁵ B.10⁻¹⁰ C.10⁻¹⁵ D.10⁻²⁰答案：B解析：F0/D121=5/0.5=10，即10个对数周期，存活概率为10⁻¹⁰。4.在真空冷冻干燥中，若物料厚度增加一倍，而干燥室压力与板温不变，则干燥时间t近似符合A.t∝L⁰·⁵ B.t∝L C.t∝L² D.t∝L³答案：C解析：冰前沿导热模型给出t≈ρΔHL²/(2kΔT)，故t∝L²。5.下列关于油脂自动氧化的链式反应顺序，正确的是A.诱导→传播→终止→引发 B.引发→传播→终止→诱导C.诱导→引发→传播→终止 D.引发→诱导→传播→终止答案：C解析：自动氧化经典三阶段：诱导（生成自由基）、引发（RH→R•）、传播（R•+O₂→ROO•→ROOH+R•）、终止（自由基复合）。6.乳粉生产中“两段法”干燥先采用喷雾干燥使水分降至约A.2% B.5% C.10% D.15%答案：C解析：一段喷雾干燥至≈10%，再进入流化床二段干燥至3%左右，可降低热负荷并改善速溶性。7.在超高温瞬时（UHT）灭菌乳中，下列哪种维生素的损失率最高？A.维生素A B.维生素B₂ C.维生素C D.维生素D答案：C解析：维生素C热敏性最强，UHT条件下损失率可达15%–25%，远高于脂溶性维生素。8.若某果酱标准配方糖度为65°Brix，其水分活度aw（25℃）可用Norris方程估算：aw=1−0.009·°Brix−0.0003·(°Brix)²则其aw约为A.0.75 B.0.80 C.0.85 D.0.90答案：C解析：代入得aw=1−0.009×65−0.0003×65²=1−0.585−1.2675≈0.8475。9.在面团形成过程中，赋予面筋网络“黏弹”特性的主要化学力是A.氢键 B.疏水相互作用 C.二硫键 D.静电引力答案：C解析：麦谷蛋白大亚基通过分子间二硫键形成三维网络，决定面团黏弹性。10.下列杀菌技术中，属于“非热”且已获FDA批准用于果汁商业灭菌的是A.超高压（HPP） B.欧姆加热 C.微波 D.射频答案：A解析：HPP在600MPa、3min条件下可实现≥5log致病菌减少，且温度<45℃。二、多项选择题（每题3分，共15分；多选少选均不得分）11.关于食品冻结曲线，下列说法正确的是A.过冷点越低，冰晶成核速率越快 B.最大冰晶生成带通常指−1℃至−5℃C.采用液氮速冻可显著减少组织破裂 D.共晶点对应体系全部水分冻结完毕答案：B、C、D解析：A错误，过冷度大则成核速率大，但“越低”表述模糊；B、C、D均为教材原话。12.下列属于“中间水分食品”（IMF）特征的是A.aw0.6–0.9 B.需冷藏 C.可添加多元醇作保湿剂 D.通常配合pH调节与防腐剂答案：A、C、D解析：IMF无需冷藏即可在室温保藏，故B错误。13.下列因素中，可显著降低油脂氧化速率的是A.添加TBHQ B.充氮包装 C.光照 D.低温贮藏答案：A、B、D解析：光照促进氧化，故C错误。14.在酸奶发酵过程中，能产生胞外多糖（EPS）的菌株有助于A.提高黏度 B.降低脱水收缩（whey-off） C.增强保水力 D.提高滴定酸度答案：A、B、C解析：EPS为中性多糖，不直接产酸，故D错误。15.下列属于“高静压”对蛋白质构象影响的是A.疏水区暴露 B.二硫键断裂 C.亚基解离 D.凝胶性增强答案：A、C、D解析：二硫键为共价键，400–600MPa下不易断裂，故B错误。三、判断改错题（每题2分，共10分；先判对错，若错则划线改正）16.美拉德反应在pH>7时速率显著下降。答案：错。改正：美拉德反应在pH>7时速率显著升高。17.喷雾干燥塔排风温度越高，产品水分一定越低。答案：错。改正：排风温度升高通常使水分降低，但进风湿度、进料固形物含量亦影响，故“一定”过于绝对。18.冷冻食品在−18℃贮藏时，其脂质氧化速率可视为零。答案：错。改正：冷冻仅降低而非终止脂质氧化，−18℃下仍缓慢进行。19.高果糖糖浆（HFCS-55）的甜度高于蔗糖，主要因其含果糖比例高，且果糖甜度高。答案：对。20.巴氏杀菌乳在4℃货架期可达30天，主要依赖乳酸链球菌素（Nisin）抑菌。答案：错。改正：巴氏杀菌乳不得添加Nisin，其货架期靠冷链与初始菌数控制，通常7–10天。四、填空题（每空1分，共15分）21.食品冻结点降低可用ΔTf=Kf·b估算，其中Kf为水的摩尔冻结点降低常数，其值为______℃·kg·mol⁻¹。答案：1.8622.在喷雾干燥中，若进风温度Tin=200℃，排风温度Tout=90℃，则干燥效率η可近似表示为η=(Tin−Tout)/(Tin−T0)，其中T0为______。答案：环境空气温度（或进风湿球温度，教材取25℃）。23.油脂氧化的初级产物为______，其含量常用______法测定。答案：氢过氧化物（ROOH）；碘量或硫氰酸铁（FOX）。24.在面包焙烤中，中心温度达到______℃时，淀粉完全糊化。答案：95–9725.根据Arrhenius方程，反应速率常数k=Ae^(−Ea/RT)，若某维生素降解Ea=80kJ·mol⁻¹，则温度由25℃升至35℃，k值约增加______倍。答案：2.3解析：k₂/k₁=exp[Ea/R(1/T₁−1/T₂)]=exp[80000/8.314(1/298.15−1/308.15)]≈2.3。26.食品工业常用______值评价蛋白质热变性程度，其定义为______。答案：D值；在恒定温度下使蛋白质活性或可溶性降低90%所需时间。27.在UHT乳中，若采用间接加热，最常见的结垢前体是______和______。答案：β-乳球蛋白；磷酸钙28.果酱熬煮时，若糖度>68°Brix，其沸点约升高至______℃（常压）。答案：105–10629.冷冻升华干燥的三区模型包括：冻结区、______、______。答案：升华界面；干燥层30.高静压处理果汁时，常用______作为指示微生物，其D值压力模型为D=D₀·10^(−(P−P₀)/z)。答案：Listeriainnocua（无害李斯特菌）五、简答题（每题8分，共24分）31.试述喷雾干燥过程中“黏壁”现象的主要机理及工业上常用的三种防黏措施。答案：机理：低分子糖（如果糖、葡萄糖）与有机酸在颗粒表面形成高黏度无定形相，玻璃化转变温度Tg低，表面呈橡胶态，撞击塔壁时发生塑性黏附。防黏措施：（1）进风除湿，降低塔内相对湿度，使颗粒表面Tg升高；（2）塔壁夹套冷风或冷液冷却，使壁温<Tg−20℃；（3）添加大分子载体（麦芽糊精、阿拉伯胶）提高整体Tg，降低表面黏度；（4）塔内引入少量细粉返混，形成“粉垫”隔离。32.比较冷冻（−18℃）与冷藏（4℃）对即食熟制面条质构劣变的差异，并说明其微观机制。答案：冷藏：淀粉短期回生（直链淀粉重结晶），硬度上升，弹性下降；水分由淀粉粒迁移至间隙，形成“硬化”口感；同时微生物仍可缓慢繁殖，酸败味出现。冷冻：冰晶破坏面筋网络与淀粉粒，解冻后水分流失，表面发黏；冰晶再结晶导致大孔洞，咀嚼性下降；但−18℃抑制微生物，无酸败。微观：冷藏为“物理老化”，冷冻为“冰晶机械损伤+水分重分布”。33.某企业拟将传统油炸薯片改为“真空油炸+真空脱油”工艺，请从油脂氧化、丙烯酰胺、质构三方面分析其优势。答案：（1）油脂氧化：真空下含氧量<3%，油炸温度可降至90–100℃，过氧化值POV降低60%以上，货架期延长；（2）丙烯酰胺：真空降低水的沸点，促使水分提前蒸发，表面温度不超过120℃，天冬酰胺–还原糖反应速率显著下降，丙烯酰胺生成量可降低70%–90%；（3）质构：真空油炸形成微孔结构，真空离心脱油（500×g，3min）使含油率降至18%–22%（传统30%–35%），产品酥脆且表面无硬壳，咀嚼感轻。六、计算题（共26分）34.（10分）某罐头厂采用旋转杀菌锅对低酸罐头进行杀菌，目标菌为Clostridiumsporogenes，D121=1.2min，z=10℃。初始菌数N₀=10⁴g⁻¹，要求最终存活概率N≤10⁻⁶g⁻¹。（1）计算所需F₀值；（2）若杀菌温度升至125℃，求所需时间t₁₂₅。答案：（1）F₀/D=log(N₀/N)=log(10¹⁰)=10F₀=10×1.2=12min（2）Lethalityratio：L=10^(T−121)/z=10^(4/10)=2.512t₁₂₅=F₀/L=12/2.512≈4.78min35.（8分）某喷雾干燥塔处理脱脂乳，进料固形物含量12%，流量500kg·h⁻¹；要求粉体水分3%。进风温度180℃，排风温度85℃，环境空气湿含量x₀=0.01kg·kg⁻¹干空气。忽略热损失，求：（1）每小时干物质质量；（2）每小时需蒸发水量；（3）干空气用量（kg·h⁻¹）。已知：水的汽化潜热r=2300kJ·kg⁻¹（85℃）；干空气比热c_p=1.05kJ·kg⁻¹·K⁻¹；水蒸气比热c_v=1.88kJ·kg⁻¹·K⁻¹。答案：（1）干物质=500×0.12=60kg·h⁻¹（2）设蒸发水量W，则60/(500−W)=0.97⇒W=500−60/0.97=500−61.86≈438.14kg·h⁻¹（3）热量平衡：空气放热=水分汽化潜热+水蒸气升温显热ΔT=180−85=95KQ=W·r+W·c_v·ΔT=438.14×2300+438.14×1.88×95≈1007722+78257≈1.086×10⁶kJ·h⁻¹干空气量G=Q/(c_p·ΔT)=1.086×10⁶/(1.05×95)