食品工艺学期末生产流程模拟试题及答案

食品工艺学期末生产流程模拟试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在食品热处理杀菌过程中，通常以哪种微生物作为确定杀菌工艺强度的对象？A.酵母菌B.霉菌C.肉毒梭状芽孢杆菌D.乳酸菌2.UHT杀菌技术的目的是达到商业无菌，其通常处理的温度和时间组合是？A.63℃，30分钟B.72℃，15秒C.135~150℃，2~4秒D.100℃，20分钟3.在罐头食品的热力致死时间（TDT）曲线中，z值表示的意义是？A.杀菌时间缩短90%所需提高的温度B.杀菌时间缩短1个对数循环所需提高的温度C.菌数减少90%所需的时间D.菌数减少99%所需的时间4.食品冷冻过程中，最大冰晶生成带通常是指？A.-1℃至-5℃B.-5℃至-15℃C.-18℃至-30℃D.0℃至-1℃5.下列哪种干燥方法属于利用水的相变潜热进行干燥，且物料温度通常较低？A.喷雾干燥B.滚筒干燥C.冷冻干燥D.微波干燥6.在果汁加工中，为了提高出汁率和破坏果胶酶，常采用的预处理工艺是？A.热烫B.冷却C.碱液去皮D.抽真空7.食品挤压膨化过程中，物料在挤压机内主要经历的变化阶段顺序是？A.输送→熔融→剪切→成型B.输送→混合→加热→加压→成型C.进料→压缩→熔融→剪切→输送→成型D.破碎→混合→加热→挤出8.在食品杀菌中，值通常是指在标准温度（C）下，杀灭一定对象菌所需的？A.实际加热时间B.标准杀菌时间C.热穿透指数D.杀菌率9.玻璃化转变温度（）在食品冷冻保藏中的意义在于？A.温度高于时，扩散速率极快，易发生变质B.温度低于时，食品处于橡胶态，化学反应快C.温度低于时，食品处于玻璃态，黏度极高，反应受抑制D.与食品保质期无关10.牛奶均质处理的主要目的是？A.杀灭所有微生物B.破碎脂肪球，防止上浮分层C.去除乳糖D.增加蛋白质含量11.下列关于高压杀菌（HPP）的描述，错误的是？A.可以在常温或低温下杀灭微生物B.对食品中的风味和维生素破坏较小C.压力传递具有瞬时性和均匀性D.能完全杀灭所有芽孢，且不可逆12.在喷雾干燥中，若要获得颗粒较大、密度较高的粉末，应选择？A.压力喷雾，顺流B.离心喷雾，逆流C.压力喷雾，逆流D.离心喷雾，混流13.食品辐照处理中，常用单位kGy是指？A.千焦耳/千克B.千戈瑞（吸收剂量）C.千居里（放射性强度）D.千瓦小时14.罐头食品的pH值分类中，属于“酸化食品”的pH范围通常是？A.pH>4.6B.pH<4.6C.pH<3.7D.pH>6.015.在膜分离技术中，反渗透（RO）主要用于？A.料液的除菌、澄清B.料液的浓缩、分级C.按分子量大小进行分离D.去除水中的离子和低分子量溶质16.真空包装的主要作用是？A.杀灭厌氧菌B.抑制好氧菌生长和防止脂肪氧化C.提供美观的包装D.增加食品含水量17.饼干生产中，面团的发酵主要依靠哪种微生物的作用？A.乳酸菌B.酵母菌C.霉菌D.醋酸菌18.在食品冷却过程中，为了防止冷害，某些果蔬（如香蕉、黄瓜）的冷却温度不能低于？A.0℃B.5℃C.10℃D.-2℃19.油脂氢化工艺的主要目的是？A.提高碘值，增加不饱和度B.降低碘值，提高氧化稳定性，改变塑性C.提取油脂中的杂质D.产生反式脂肪酸作为主要目标20.HACCP体系中的“关键控制点（CCP）”是指？A.任何能控制生物、化学或物理危害的步骤B.可以进行预防、消除或降低危害至可接受水平的步骤C.仅仅是最后的检验步骤D.卫生清洁的步骤二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有二至四项是符合题目要求的。多选、少选、错选均不得分）1.影响微生物耐热性的因素包括？A.污染菌的种类和数量B.食品的pH值C.食品的水分活度（）D.热处理时的温度2.食品冷冻浓缩的主要优点包括？A.能很好地保留挥发性风味物质B.能耗比蒸发浓缩低C.避免了高温对热敏性成分的破坏D.设备投资成本低3.下列属于食品非热加工技术的是？A.脉冲电场（PEF）B.超高压（HPP）C.超声波D.紫外线（UV）4.在罐头食品加工中，排气工序的主要作用是？A.减少罐内氧含量，防止氧化变质B.防止罐内壁腐蚀C.杀灭致病菌D.防止杀菌时玻璃罐跳盖或金属罐变形5.下列关于美拉德反应的描述，正确的有？A.是还原糖与氨基化合物之间的反应B.需要在较高温度下进行C.产生褐变和风味物质D.在所有食品加工中都需要抑制6.气调包装（MAP）中常用的气体组合及其作用包括？A.：抑制细菌和霉菌生长B.：保持鲜肉红色C.：作为填充气体，防止包装塌陷D.CO：抑制叶绿素降解，保持绿色7.食品干燥过程中可能会发生的物理化学变化包括？A.干缩（体积收缩）B.表面硬化C.水溶性成分流失D.脂肪氧化8.乳粉生产中，喷雾干燥塔内通常设置旋风分离器，其作用是？A.将废气中的细粉回收B.降低废气温度C.提高产品颗粒度D.杀灭残留细菌9.下列哪些情况适合采用流化床干燥？A.颗粒状食品B.谷物干燥C.液态牛奶D.糖浆10.食品工厂设计中，清洁生产的要求包括？A.节能降耗B.减少污染物排放C.废弃物资源化利用D.使用有毒有害原料以提高产量三、判断题（本大题共10小题，每小题1分，共10分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.D值是指在特定温度下，杀灭90%的微生物所需的时间。（）2.冷冻食品的解冻过程与冷冻过程是可逆的，解冻后食品能完全恢复到新鲜状态。（）3.所有的酶在高温下都会失活，因此热处理是钝化酶的唯一方法。（）4.在食品辐射保藏中，射线剂量越高，食品的安全性越差，因为会产生感生放射性。（）5.真空油炸是在负压条件下进行油炸，可以显著降低油脂的氧化和吸油率。（）6.超滤（UF）膜的孔径大于反渗透（RO）膜，因此超滤可以截留无机盐离子。（）7.食品的水分活度（）越低，微生物越容易生长繁殖。（）8.瞬间高温杀菌（UHT）牛奶比巴氏杀菌牛奶的保质期长，但风味稍差。（）9.挤压膨化食品必须含有一定量的蛋白质和淀粉才能形成良好的组织结构。（）10.玻璃化保藏理论认为，只要食品处于完全玻璃化状态，其货架期就可以无限延长。（）四、填空题（本大题共15空，每空1分，共15分）1.食品杀菌工艺中，12D2.食品冻结过程中，水分转化为冰晶的体积增大约______%。3.在食品干燥曲线中，恒速干燥阶段主要去除的是______水分，降速干燥阶段主要去除的是______水分。4.按照传热方式，杀菌釜主要分为______和______两大类。5.食品冷冻保藏的推荐温度一般为______℃，以抑制大多数微生物和酶的活性。6.膜分离过程中，推动力是膜两侧的______差。7.在液体食品加工中，板式热交换器通常由许多______组成，具有传热效率高、结构紧凑的特点。8.食品辐照保藏中，1Gy等于______J/kg。9.为了防止罐头“平酸菌”腐败，通常需要对原料进行充分的______处理。10.食品热处理过程中的热穿透测定通常使用______温度计。11.在喷雾干燥中，热风与料液接触并并流流动时，物料水分蒸发快，且产品温度相对______。12.食品的导热系数随含水量的增加而______，随脂肪含量的增加而______。五、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）1.商业无菌2.水分活度（WaterActivity,）3.关键控制点（CCP）4.冷冻浓缩5.挤压膨化六、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述UHT（超高温瞬时灭菌）的基本原理及其在乳品加工中的优缺点。2.请画出典型的喷雾干燥系统流程示意图（可用文字描述主要设备及连接顺序），并简述各主要设备的作用。3.比较慢速冷冻与快速冷冻对食品质量的影响，并说明原因。4.简述食品高压处理技术（HPP）的基本原理及其在保持食品品质方面的优势。5.什么是栅栏技术？请列举出食品保藏中常用的几个“栅栏因子”。七、计算与分析题（本大题共3小题，共30分）1.（10分）某罐头厂在开发一种新的肉毒梭状芽孢杆菌风险极低的酸性蔬菜罐头（pH<4.6）。已知某种腐败菌在C下的值为1.5min，z值为C。原料中该菌的初始菌数为

CFU/g，要求杀菌后腐败概率为（即每罐允许残留菌数为

CFU/g）。请计算该罐头在C下所需的标准杀菌时间F值。如果杀菌釜实际杀菌温度为C，请问实际需要的杀菌时间是多少？2.（10分）某食品厂采用三效蒸发器浓缩番茄酱。已知进料量为5000

kg/h，固形物含量为5。最终浓缩产品的固形物含量要求达到30（1）水分蒸发总量（kg/h）。（2）最终浓缩产品的产量（kg/h）。（3）如果采用单效蒸发，热能消耗系数约为1.1

kg蒸汽/kg水；采用三效蒸发，热能消耗系数约为0.43.（10分）在进行某冷冻食品的热处理模拟时，测得某产品中心的温度变化数据如下：在C下加热，中心温度从C升至C用了15min，从C升至C用了10min。假设该产品中的目标菌在C下的D值为0.5min，z请估算在C下加热25min的过程中，该产品获得的总杀菌值F（以C为基准）。提示：可将过程分段计算杀菌率，利用公式L=，八、综合应用题（本大题共1小题，共10分）某饮料厂计划开发一款100%纯苹果汁饮料，要求产品色泽金黄、风味纯正、营养丰富，并在常温下保质6个月。请你根据食品工艺学原理，设计一套完整的生产工艺流程。要求：1.列出详细的工艺流程图（从原料选择到包装）。2.简要解释其中至少4个关键工序（如破碎、榨汁、澄清、均质、脱气、杀菌、灌装等）的工艺目的及关键控制参数。3.针对常温保质6个月的要求，推荐合适的杀菌工艺组合，并说明理由。参考答案与评分标准一、单项选择题（每小题1分，共20分）1.C2.C3.B4.A5.C6.A7.C8.B9.C10.B11.D12.C13.B14.B15.D16.B17.B18.C19.B20.B二、多项选择题（每小题2分，共20分）1.ABCD2.AC3.ABCD4.ABD5.ABC6.ABC7.ABCD8.AB9.AB10.ABC三、判断题（每小题1分，共10分）1.√2.×3.×4.×5.√6.×7.×8.√9.√10.×四、填空题（每空1分，共15分）1.122.93.非结合（自由），结合4.静水蒸汽杀菌釜，蒸汽喷射杀菌釜（或间歇式，连续式）5.-186.压力7.金属板片8.19.杀菌（或热处理）10.热电偶11.低12.增大，减小五、名词解释（每小题3分，共15分）1.商业无菌：指罐头食品经过适度的热杀菌后，不含有致病性微生物，也不含有在通常温度下能繁殖的非致病性微生物。这种状态称作商业无菌。2.水分活度（）：表示食品中水分存在的状态，即水分与食品结合程度（游离程度）的物理量，定义为溶液的水蒸气分压与纯水饱和蒸气压之比值。3.关键控制点（CCP）：指食品安全危害能被预防、消除或降低到可接受水平的某一步骤、工序或过程。4.冷冻浓缩：利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理，将溶液中的水分冻结成冰晶，随后将冰晶分离出去，从而使溶液浓度提高的操作过程。5.挤压膨化：利用螺杆挤压机内的机械能转化为热能，使物料在高温、高压、高剪切力作用下发生复杂的物理化学变化（如淀粉糊化、蛋白质变性），当物料挤出模孔瞬间压力骤降，水分闪蒸，物料体积迅速膨胀，形成多孔结构的过程。六、简答题（每小题6分，共30分）1.简述UHT（超高温瞬时灭菌）的基本原理及其在乳品加工中的优缺点。答：原理：将流体食品在135~C的温度下加热优点：（1）杀菌效果极佳，可杀灭所有致病菌和绝大部分腐败菌；（2）杀菌时间极短，能最大程度保留食品的色泽、风味和营养成分（如维生素）；（3）配合无菌包装，可在常温下长期保存，无需冷链。缺点：（1）设备投资大，操作控制要求高；（2）由于高温加热，可能会引起蛋白质变性、乳糖焦化等轻微变化，产生“蒸煮味”。2.请画出典型的喷雾干燥系统流程示意图（可用文字描述主要设备及连接顺序），并简述各主要设备的作用。答：流程：料液储罐→过滤器→高压泵/蠕动泵→雾化器→干燥塔→旋风分离器→产品收集→包装。设备作用：（1）过滤器：去除料液中的杂质，防止堵塞雾化器。（2）高压泵：提供高压，将料液输送并雾化（针对压力喷雾）。（3）雾化器：将料液分散成极细的雾滴，增大比表面积，利于水分蒸发。（4）干燥塔：提供热风与雾滴接触的空间，完成传热传质过程，将水分蒸发。（5）旋风分离器：利用离心力将废气中夹带的细粉分离回收，提高得率。（6）热风系统（空气加热器）：加热空气作为干燥介质。3.比较慢速冷冻与快速冷冻对食品质量的影响，并说明原因。答：慢速冷冻：形成的冰晶数量少、体积大（且多呈针状或柱状）。大冰晶容易刺破细胞壁，导致解冻后汁液流失严重，组织结构受损，质地变差。快速冷冻：冻结速度快，形成的冰晶数量多、体积细小且分布均匀。细小冰晶对细胞机械损伤小，解冻后汁液流失少，能较好地保持食品的质地、风味和营养成分。原因：主要取决于冰晶的形成速率和分布。快速冷冻使细胞内外的水分几乎同时结晶，减少了浓度梯度对细胞的损伤。4.简述食品高压处理技术（HPP）的基本原理及其在保持食品品质方面的优势。答：原理：利用帕斯卡原理，将食品置于柔性密封容器中，在液体介质中施加高压（通常100~600MPa），通过破坏微生物的细胞膜、改变蛋白质的三级结构（变性）等机制杀灭微生物和钝化酶。优势：（1）非热加工，避免了高温对食品风味、色泽、维生素和热敏性成分的破坏，能保持“新鲜”的口感。（2）压力传递均匀，处理效果与食品体积形状无关。（3）通常在常温或低温下进行，能耗相对较低。（4）无需化学添加剂，清洁标签。5.什么是栅栏技术？请列举出食品保藏中常用的几个“栅栏因子”。答：栅栏技术：指在食品设计和加工中，利用多个（栅栏）因子协同作用，打破微生物的内稳态，从而抑制微生物生长繁殖，延长食品保质期的技术。常用栅栏因子：（1）高温/低温处理（F值，t值）；（2）水分活度（）；（3）pH值（酸度）；（4）氧化还原电势（）；（5）气调包装中的气体成分（,等）；（6）防腐剂；（7）竞争性菌群（如乳酸菌）。七、计算与分析题（共30分）1.（10分）解：（1）计算杀菌的对数减少数：loglog总杀菌强度n=所需标准杀菌时间F=（2）计算C下的杀菌时间：根据公式=这里已知=C，=求T=C时的t≈t≈答：在C下需杀菌10.5min；在C下需杀菌约42.72.（10分）解：（1）根据物料平衡：进料量×进料浓度=产品量×产品浓度设产品量为P，水分蒸发量为E。5000250P=水分蒸发总量E=（2）最终浓缩产品产量为833.33

kg/h（3）单效蒸汽消耗量=E三效蒸汽消耗量=E节约蒸汽量ΔQ答：水分蒸发总量为4166.67

kg/h；产品产量为833.33

kg/h；三效比单效每小时节约蒸汽约3.（10分）解：计算杀菌值F（基准温度=C，z过程分为两段：第一段：=15min，温度=C（注：题目说从20升至100用了15分钟，但这期间温度是变化的。为了简化估算，通常取平均温度或分段。这里题目描述可能暗示用特定温度代表。若严格计算需积分，但作为考试题，通常假设该段平均温度或直接用给定温度计算。题目中“在C修正理解：题目给出的是“产品中心的温度变化数据”。因此第一段（0-15min）中心温度从20到100，平均温度约(20+100注意：低温段（60℃）几乎没有杀菌效果。计算第一段杀菌率：===×计算第二段杀菌率：平均温度C，时间=10===