(食品科学与工程)食品加工工艺试题及答案

(食品科学与工程)食品加工工艺试题及答案一、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.在食品干制过程中，物料内部水分扩散速率与表面水分蒸发速率之间的关系决定了干燥的阶段。当两者速率相等时，物料处于（）。A.恒速干燥阶段B.降速干燥阶段C.预热阶段D.冷却阶段2.乳制品均质处理的主要目的是（）。A.杀灭所有微生物B.破碎脂肪球，防止脂肪上浮C.去除乳中的蛋白质D.增加乳的甜度3.在肉制品腌制中，通常添加亚硝酸盐，其主要作用是（）。A.增加肉的风味B.提高肉的保水性C.发色以形成稳定的粉红色D.防止脂肪氧化4.下列哪种灭菌方法属于超高温瞬时灭菌（UHT）？（）A.63℃/30minB.72℃/15sC.135℃/2-4sD.100℃/20min5.食品冷冻过程中，大部分水分转变成冰的温度范围通常在（）。A.-1℃~-5℃B.-5℃~-10℃C.-10℃~-18℃D.0℃~-1℃6.在果汁加工中，为了提高出汁率并使果肉颗粒破碎，常采用的工序是（）。A.澄清B.过滤C.打浆D.均质7.油脂氢化的主要目的是（）。A.提高油脂的不饱和度B.除去油脂中的异味C.使液态油转变为固态或半固态脂，并提高氧化稳定性D.提取油脂中的维生素8.玻璃罐头封口时，利用橡胶圈密封，其密封的关键在于（）。A.罐身铁皮的厚度B.封口机压头的压力C.罐盖边缘与罐身卷边的紧密程度D.真空度的高低9.面包老化（回生）的主要化学本质是（）。A.蛋白质变性B.淀粉的回生（重结晶）C.脂肪氧化D.水分蒸发10.下列哪项不是气调包装（MAP）中常用的气体？（）A.氧气()B.氮气()C.二氧化碳(C)D.氢气()11.制作酸奶时，通常使用的菌种是（）。A.嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌B.大肠杆菌和乳酸菌C.酵母菌和霉菌D.双歧杆菌和嗜酸乳杆菌12.在食品热力杀菌计算中，D值表示（）。A.杀菌时间B.在特定温度下杀灭90%微生物所需要的时间C.热力杀菌指数D.温度变化一个对数周期时杀菌时间的变化13.葡萄酒的酒精发酵主要是由（）引起的。A.乳酸菌B.酵母菌C.醋酸菌D.霉菌14.粮食贮藏中，为了防止霉变，控制水分含量是关键。通常安全水分含量应控制在（）以下。A.5%B.14%C.25%D.30%15.食品辐照保藏中，常用的辐射源不包括（）。A.钴-60(CoB.铯-137(CsC.电子加速器D.紫外线灯（作为主要电离辐射源）16.下列哪种甜味剂是非营养型高倍甜味剂？（）A.蔗糖B.葡萄糖C.阿斯巴甜D.麦芽糖17.在碳酸饮料生产中，糖浆与水的混合比例通常称为（）。A.糖度B.混合比C.配比度D.碳酸化倍数18.下列关于食品冷冻浓缩的描述，错误的是（）。A.可以避免高温对食品风味和营养的破坏B.水分以冰晶形式析出，溶液浓度提高C.溶质会随冰晶一起析出，导致分离困难D.是一种高浓度的分离技术19.膳食纤维在食品加工中常作为（）使用。A.乳化剂B.填充剂和稳定剂C.杀菌剂D.漂白剂20.在巧克力精炼（Conching）过程中，主要目的是（）。A.杀糖B.使物料变得细腻光滑，并去除挥发性异味C.调温D.成型二、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，有多项是符合题目要求的。全部选对得2分，选错得0分，少选得1分）1.食品干制过程中，影响干燥速率的因素包括（）。A.干燥介质的温度B.干燥介质的湿度C.干燥介质的流速D.物料的表面积2.下列属于食品非热加工技术的是（）。A.超高压加工B.脉冲电场加工C.微波加热D.紫外线杀菌3.导致食品褐变的原因主要有（）。A.美拉德反应B.酶促褐变C.焦糖化反应D.抗坏血酸氧化4.冷冻食品的速冻工艺具有以下优点（）。A.形成的冰晶极小，对细胞组织破坏小B.解冻时汁液流失少C.能耗低D.设备简单，投资少5.罐头食品发生“胖听”现象的原因可能有（）。A.细菌性腐败产气B.物理性膨胀（内容物冻结或装罐过满）C.化学性反应（氢气产生）D.罐身铁皮太厚6.下列关于食品添加剂亚硝酸钠的描述，正确的有（）。A.具有发色作用B.具有抑制肉毒梭状芽孢杆菌的作用C.残留量过高对人体有害D.可以单独使用作为抗氧化剂7.影响面团发酵质量的主要因素有（）。A.面团温度B.酵母用量C.面团的pH值D.加盐量8.食品包装阻隔性的主要指标包括（）。A.透氧率B.透水蒸气率C.阻光性D.机械强度9.油脂精炼过程通常包括的步骤有（）。A.脱胶B.脱酸C.脱色D.脱臭10.下列属于HACCP计划中七个原理的是（）。A.进行危害分析B.确定关键控制点（CCP）C.建立关键限值D.建立验证程序三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.食品干制过程中，恒速干燥阶段去除的主要是__________水分，而降速干燥阶段去除的是__________水分。2.热力致死时间（TDT）是指在特定温度下，将一定浓度的某种微生物__________所需要的时间。3.冷冻食品的T.T.T概念是指________、________和________之间的关系。4.在肉制品加工中，通常使用________%的盐水进行注射腌制，以利于蛋白质的提取（盐溶）。5.面粉中形成面筋网络的主要蛋白质是__________和__________。6.果蔬罐头杀菌通常采用__________杀菌法，以保持其质地和风味。7.食品冻结过程中，冰晶的大小与__________速度有关，冻结速度越快，冰晶越__________。8.橙汁生产中，为了防止苦味，常需要去除__________。9.乳粉喷雾干燥时，排风温度过高容易导致乳粉发生__________现象。10.食品辐射剂量单位常用__________表示，1kGy=________J/kg。11.碳酸饮料中，二氧化碳不仅具有杀菌作用，还能赋予饮料__________感。12.膳食纤维根据其溶解性可分为__________膳食纤维和__________膳食纤维。13.在食品化学保藏中，苯甲酸钠主要在__________性环境中抑菌效果较好。14.食品风味化学中，阈值是指__________。四、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）1.水分活度()2.商业无菌3.玻璃化转变温度4.强制回旋5.乳化剂五、简答题（本大题共6小题，每小题6分，共36分）1.简述食品冷冻冷藏与常温贮藏相比的优缺点。2.简述美拉德反应的三个阶段及其对食品加工的影响。3.简述面包生产中发酵的机理及影响发酵的因素。4.简述超高压处理（HPP）的杀菌原理及其在食品加工中的应用特点。5.简述食品中水分存在的状态及其对干燥过程的影响。6.简述HACCP体系与传统质量控制体系的区别。六、论述与计算题（本大题共3小题，第1题12分，第2题10分，第3题12分，共34分）1.论述题：请详细论述肉制品腌制过程中色泽、风味和质地的形成机理，并说明亚硝酸盐在其中的作用及安全性控制措施。2.计算题：某罐头厂对蘑菇罐头进行杀菌试验。已知该罐头中污染的主要腐败菌为嗜热脂肪芽孢杆菌，其在121.1℃时的D值为4.0min，z值为10℃。工厂设定的杀菌目标是将腐败菌从CFU/g降低到CFU/g（即12D杀菌）。(1)计算在121.1℃下所需的标准杀菌时间（值）。(2)如果实际杀菌温度为115℃，请计算达到相同杀菌效果所需的实际杀菌时间（值）。(3)解释D值和z值的物理意义。3.分析应用题：某果汁厂在生产澄清苹果汁时，遇到了产品在贮藏期间容易产生浑浊沉淀和褐变的问题。(1)请分析导致浑浊沉淀和褐变的主要化学及生物化学原因。(2)针对上述问题，从原料选择、加工工艺和添加剂使用三个方面提出具体的解决方案。(3)简述酶在果汁加工中的应用及注意事项。参考答案及详细解析一、单项选择题1.A解析：恒速干燥阶段的特点是物料表面保持润湿，水分从内部扩散到表面的速率足以补充表面蒸发的水分，此时干燥速率恒定，主要由表面汽化速率控制。2.B解析：均质主要通过高压将牛奶中的脂肪球打碎，减小其直径，增加脂肪球表面积并提高表面张力，使其吸附酪蛋白，密度增大，从而防止脂肪上浮形成奶油层。3.C解析：亚硝酸盐在肉制品中主要作用是发色（与肌红蛋白反应生成亚硝基肌红蛋白，加热后形成粉红色的亚硝基血色原）、抑菌（特别是肉毒梭状芽孢杆菌）和改善风味。题目问“主要作用”，通常指其独特的不可替代的功能，即发色。4.C解析：UHT（UltraHighTemperatureTreatment）通常指135℃-150℃处理2-4秒。5.A解析：-1℃到-5℃是最大冰晶生成带，大部分水分在此温度区间结晶。6.C解析：打浆是将水果破碎并分离果皮、果核，得到果泥和果汁的混合物，是提高出汁力的基础步骤。7.C解析：氢化是在催化剂作用下，将不饱和脂肪酸的双键加氢饱和，从而提高熔点，使液态油变为固态或半固态，同时减少不饱和键，提高氧化稳定性。8.C解析：玻璃罐头封口依靠封口机将罐盖边缘与罐身卷边紧密咬合，中间的橡胶圈被压缩起到密封作用。9.B解析：面包老化主要是指淀粉分子从无定形状态（α-淀粉）重新排列成结晶状态（β-淀粉）的过程，即回生。10.D解析：氢气易燃易爆，不用于食品气调包装。常用气体为（维持鲜肉色泽）、C（抑菌防腐）、（作为填充气防止氧化和塌陷）。11.A解析：传统酸奶发酵剂由嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌按一定比例混合组成，两者存在共生关系。12.B解析：D值（DecimalReductionTime）指在特定温度下，杀灭90%的微生物（即活菌数降低一个对数单位）所需的时间。13.B解析：酒精发酵是由酵母菌将糖类转化为乙醇和二氧化碳的过程。14.B解析：一般粮食贮藏的安全水分在13%-14%左右，低于此水分可抑制大部分霉菌和仓储害虫的活动。15.D解析：食品辐照通常使用放射性同位素（钴-60、铯-137）或电子加速器产生的电子束。紫外线虽然也是非热加工，但属于表面杀菌，不属于通常意义上的“食品辐照保藏”的核心电离辐射源。16.C解析：阿斯巴甜是人工合成甜味剂，甜度是蔗糖的200倍，几乎不产生热量。17.B解析：糖浆与水的混合比例决定了最终产品的糖度和口感，称为混合比或配料比。18.C解析：冷冻浓缩是利用水与溶质冰点的差异，让水分结冰而排除溶质，理想情况下溶质不应随冰晶析出。如果溶质析出，说明发生了共晶或包裹现象，是分离效率低的表现，并非冷冻浓缩的固有错误描述，但题目问“错误”，C选项描述的现象（溶质随冰晶析出）是操作中需要避免的问题，或者指出了冷冻浓缩的局限性（分离困难）。更准确地说，冷冻浓缩的一个难点就是冰晶可能包裹微量溶质，导致分离不彻底。但在理论描述中，C选项指出了实际操作中的负面现象。注：若理解为理论特性，C是操作缺陷；若理解为理论原理，C是错误的描述。此处选C作为描述工艺缺陷的选项。19.B解析：膳食纤维具有良好的持水性和凝胶特性，常作为填充剂、稳定剂和质构改良剂。20.B解析：精炼过程通过剪切摩擦降低物料粘度，使物料细腻，并促进挥发性风味物质的挥发和巧克力风味的形成。二、多项选择题1.ABCD解析：传热传质是干燥的基础，介质温度高、湿度低、流速大、物料表面积大都能加快干燥速率。2.ABD解析：微波加热属于热加工（内部产热）。超高压、脉冲电场、紫外线（通常归为非热或冷杀菌，虽涉及能量输入但不通过加热介质）属于非热加工范畴。3.ABCD解析：食品褐变主要分为酶促褐变（多酚氧化酶）和非酶褐变（美拉德、焦糖化、抗坏血酸氧化）。4.AB解析：速冻形成细小冰晶，破坏小，汁液流失少。但速冻通常能耗高，设备复杂，投资大。5.ABC解析：胖听分为生物性（产气）、化学性（腐蚀产氢）、物理性（膨胀）。罐身厚度与胖听无直接因果关系。6.ABC解析：亚硝酸盐具有发色、抑菌（肉毒杆菌）、抗氧化（延缓氧化）作用。但过量摄入产生亚硝胺致癌。它不能单独作为抗氧化剂使用，主要起护色和防腐作用，且安全性受限。7.ABCD解析：温度影响酵母活性；酵母用量影响发酵速度和风味；pH影响酶活和菌种生长；盐量影响面筋结构和发酵控制。8.ABCD解析：阻隔性包括对气体、水蒸气、光线的阻隔，以及物理机械强度（抗压、抗刺穿）。9.ABCD解析：油脂精炼一般包含脱胶（去磷脂）、脱酸（去FFA）、脱色（去色素）、脱臭（去挥发物）等步骤，根据需要还可脱蜡。10.ABCD解析：HACCP的七个原理包括：危害分析、确定CCP、建立关键限值、建立监控程序、建立纠偏措施、建立验证程序、建立记录保持程序。三、填空题1.自由；结合（或束缚）解析：恒速期主要去除非结合水（自由水），降速期主要去除结合水（物理化学结合水）。2.全部杀灭（或减少到零）解析：TDT即ThermalDeathTime。3.时间；温度；耐藏性（或品质）解析：Time-Temperature-Tolerance。4.2.02.5解析：肉制品腌制通常使用2%-2.5%的食盐水，该离子强度最利于肌原纤维蛋白（肌球蛋白）的溶出。5.麦胶蛋白（醇溶蛋白）；麦谷蛋白解析：这两者是面筋的主要成分。6.巴氏解析：果蔬属酸性食品，通常采用100℃以下的巴氏杀菌。7.冻结；小（细）解析：冻结速度快，过冷度大，成核多，冰晶细小。8.苦味物质（如柚皮苷等）解析：柑橘类果汁易出现苦味，主要来自柚皮苷和柠檬碱。9.焦化（或美拉德反应过度）解析：排风温度高导致乳粉颗粒表面温度过高，发生焦糖化。10.Gy（戈瑞）；1000解析：1Gy=1J/kg。11.杀口（或清凉刺激）解析：C在口中溢出产生刺激感。12.可溶性；不溶性解析：SDF和IDF。13.酸解析：苯甲酸钠在pH<4.5环境下抑菌效果好。14.能凭嗅觉或味觉感觉到的某物质的最低浓度四、名词解释1.水分活度()：表示食品中水分存在的自由状态（即游离程度）的物理量，定义为溶液的水蒸气分压与同温度下纯水饱和蒸气压的比值。它反映了微生物可利用水分的多少，是判断食品贮藏稳定性和微生物生长的重要指标。2.商业无菌：罐头食品经过杀菌处理后，在规定的贮藏条件下，不含致病菌和在正常贮藏条件下能繁殖的腐败性微生物。它允许存在极少数的非致病性微生物孢子或营养体，但这些微生物在罐内处于休眠状态或由于环境限制不能生长繁殖，不会导致食品腐败。3.玻璃化转变温度()：非晶态聚合物（如食品中的无定形基质）从玻璃态（坚硬、脆性）向橡胶态（柔软、粘性）转变时的温度。在食品冷冻干燥和贮藏中，是极其重要的参数，低于贮藏能极大限度地抑制扩散受控的化学反应和物理变化，延长食品货架期。4.强制回旋：在食品加工（如焙烤、烟熏）中，通过机械装置使加工室内的热空气或烟气强制流动循环，以提高传热传质效率，使产品受热均匀的工艺方法。5.乳化剂：一种能够降低油水两相界面张力，使互不相溶的两种液体（如油和水）形成稳定乳浊液的食品添加剂。乳化剂分子具有亲水和亲油双重基团，在界面定向排列形成保护膜。五、简答题1.简述食品冷冻冷藏与常温贮藏相比的优缺点。优点：1.保鲜效果好：低温能显著抑制微生物生长繁殖和酶活性，延缓化学反应速度，最大程度保持食品的色、香、味、形及营养成分。2.货架期长：相比常温，冷冻食品的保质期通常可达数月至一年以上。3.安全性高：低温减少了致病菌和腐败菌的风险。4.处理方便：许多食品可预先处理冷冻，食用便捷。缺点：1.能耗高：需要建立并维持低温环境，运行成本高。2.品质变化：冷冻过程中形成的冰晶可能破坏细胞组织，导致解冻后汁液流失（滴液损失）；长期冷冻可能发生脂肪氧化、蛋白质变性（冷冻烧）。3.干耗：冷藏或冷冻过程中食品表面水分升华导致重量损失。4.设备投资大：需要昂贵的制冷设备和冷链物流系统。2.简述美拉德反应的三个阶段及其对食品加工的影响。三个阶段：1.初期阶段：还原糖的羰基与氨基酸的氨基进行缩合，生成席夫碱，经环化形成N-取代葡萄糖基胺，再经Amadori重排生成1-氨基-1-脱氧-2-酮糖（或Heyns重排产物）。2.中期阶段：Amadori产物在酸性或碱性条件下降解，生成脱氢还原酮类、还原酮类、裂解产物（如糠醛类）等挥发性物质，并产生不饱和羰基化合物。3.末期阶段：中期产物发生缩合反应，生成类黑精（Melanoidins），即高分子量的褐色色素。影响：有利影响：赋予食品诱人的色泽（如面包皮、烤肉、酱油颜色）；产生独特的风味物质；具有一定的抗氧化作用。不利影响：可能导致食品颜色过深（褐变）；降低蛋白质的营养价值（损失赖氨酸等必需氨基酸）；在高温下可能产生有害物质（如丙烯酰胺）。3.简述面包生产中发酵的机理及影响发酵的因素。机理：酵母菌利用面团中的糖类（单糖、双糖），在酶的作用下进行发酵，主要产物是二氧化碳和乙醇。二氧化碳气体被面筋网络包裹，使面团膨胀形成海绵状结构；乙醇及发酵产生的有机酸赋予面包特有的风味。影响因素：1.温度：酵母最适生长温度约28℃，发酵速度随温度升高而加快，但过高会导致产酸过多。2.pH值：酵母最适pH约4-6，过酸或过碱均抑制活性。3.渗透压：糖和盐浓度过高会产生高渗透压，抑制酵母发酵。4.酵母活性与用量：酵母活性强、用量多，发酵速度快。5.氧气：酵母繁殖需要氧气，发酵阶段主要在缺氧条件下进行，但初期少量氧气有助于恢复酵母活力。6.面团含水率：适当的软硬度利于酵母活动。4.简述超高压处理（HPP）的杀菌原理及其在食品加工中的应用特点。杀菌原理：超高压（通常100-600MPa）通过破坏微生物的细胞膜结构，改变蛋白质的三级和四级结构（变性），抑制酶的活性，并影响遗传物质（DNA）的复制，从而导致微生物失活或死亡。由于高压主要影响非共价键（氢键、疏水相互作用），对小分子共价键影响小。应用特点：1.保持品质：能较好地保留食品原有的风味、色泽、维生素和营养成分，避免热加工带来的煮熟味。2.均匀性：压力传递瞬间且均匀，与食品形状大小无关。3.选择性：对芽孢杆菌的芽孢杀灭效果有限，常需结合中温或其他手段。4.成本：设备昂贵，多为间歇式生产，包装材料需耐高压。5.简述食品中水分存在的状态及其对干燥过程的影响。水分状态：1.自由水：以毛细管力或物理方式结合，流动性大，溶剂能力强，易蒸发。2.结合水：包括化学结合水（结晶水）和物理化学结合水（吸附水、结构水），与固体成分结合紧密，不易蒸发。对干燥过程的影响：1.干燥速率：干燥初期主要去除自由水，速率快且恒定（恒速期）；后期主要去除结合水，随着结合水比例增加，干燥阻力增大，速率下降（降速期）。2.能耗：去除结合水所需的能量远高于去除自由水。3.最终水分：食品干燥的极限水分主要取决于结合水的含量，难以将结合水完全去除而不破坏食品结构。6.简述HACCP体系与传统质量控制体系的区别。控制重点：传统体系侧重于最终产品检验（事后把关）；HACCP侧重于生产过程中的关键控制点预防（事前预防）。检测方式：传统体系依赖抽样检验，存在漏检风险；HACCP通过监控关键参数（如时间、温度），保证每批次安全。科学依据：HACCP基于科学分析（危害分析），针对性强；传统体系多凭经验或通用标准。资源利用：HACCP将资源集中投入到关键环节，效率更高；传统体系可能浪费资源在非关键环节的全面检验上。法规要求：HACCP是国际认可的食品安全管理体系，常为出口强制要求。六、论述与计算题1.论述题：肉制品腌制机理及亚硝酸盐作用。色泽形成：肉中的肌红蛋白和血红蛋白是色素蛋白。亚硝酸盐在酸性条件下分解产生NO，NO与肌红蛋白结合生成亚硝基肌红蛋白（鲜红色），加热后形成稳定的亚硝基血色原（粉红色）。风味形成：腌制过程中，蛋白质在盐和酶的作用下发生适度降解，产生小分子肽和氨基酸（如谷氨酸），赋予肉制品鲜味；亚硝酸盐有助于抑制脂肪氧化，防止酸败味，并形成特殊的腌制风味。质地形成：食盐（2%-2.5%）使肌肉纤维蛋白（主要是肌球蛋白）从肌原纤维中溶出，形成粘性溶液，加热后形成凝胶网状结构，提高了肉块的粘结性和保水性，使制品鲜嫩多汁。亚硝酸盐的作用：1.发色：如上所述。2.抑菌：特别是对肉毒梭状芽孢杆菌有极强的抑制作用，这对低酸性肉制品至关重要。3.抗氧化：延缓脂肪氧化酸败。4.增强风味：强化腌制风味。安全性控制：亚硝酸盐本身毒性较大，且可与胺类物质反应生成强致癌物亚硝胺。控制措施包括：1.严格限量：按GB标