乳品工艺学试卷及答案

乳品工艺学试卷及答案一、单项选择题（本大题共15小题，每小题2分，共30分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内）1.正常牛乳的冰点范围比较稳定，一般在（）之间。A.-0.530~-0.560℃B.-0.525~-0.565℃C.-0.500~-0.550℃D.-0.560~-0.590℃2.乳中能够吸收远紫外线的维生素主要是（）。A.维生素AB.维生素DC.维生素B1D.维生素C3.在乳制品加工中，为了提高乳脂肪的稳定性，防止脂肪上浮，通常采用的工艺是（）。A.离心分离B.均质C.巴氏杀菌D.真空脱气4.酪蛋白胶粒中，含量最高的酪蛋白组分是（）。A.-酪蛋白B.-酪蛋白C.β-酪蛋白D.κ-酪蛋白5.下列关于乳糖的叙述，正确的是（）。A.乳糖是乳中唯一的碳水化合物B.乳糖甜度是蔗糖的2倍C.乳糖具有还原性，属于醛糖D.成年人体内缺乏乳糖酶会导致乳糖不耐受，因此乳糖对人体完全无益6.生产再制干酪时，通常使用的乳化盐是（）。A.氯化钠B.柠檬酸钠C.磷酸氢二钠D.碳酸氢钠7.酸奶发酵过程中，主要产酸菌是（）。A.嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌B.双歧杆菌和嗜酸乳杆菌C.干酪乳杆菌和植物乳杆菌D.大肠杆菌和乳酸乳球菌8.UHT灭菌的典型工艺条件是（）。A.63℃，30minB.72℃，15sC.135~150℃，2~4sD.110~120℃，30min9.在干酪成熟过程中，脂肪分解主要依赖于（）。A.凝乳酶B.乳脂酶C.乳酸菌D.酵母菌10.乳粉的速溶性与颗粒的（）密切相关。A.大小B.密度C.多孔性D.颜色11.比重法测定乳脂肪含量时，使用的仪器是（）。A.比重瓶B.盖勃氏乳脂计C.莫氏乳脂计D.巴布科克氏乳脂计12.下列哪种成分在均质后，其化学性质不发生改变？（）A.脂肪球膜B.蛋白质C.乳糖D.磷脂13.冰淇淋膨胀率过高，会导致产品（）。A.口感粗糙B.形体塌陷C.融化速度过快D.甜度降低14.炼乳在储存过程中容易发生“褐变”，这主要是由于（）。A.美拉德反应B.脂肪氧化C.蛋白质水解D.糖的焦糖化15.乳中的无机盐主要以（）形式存在。A.沉淀B.离子C.胶体悬浮D.络合物二、多项选择题（本大题共5小题，每小题3分，共15分。在每小题列出的五个备选项中至少有两个是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。错选、多选、少选均不得分）1.影响乳密度（比重）的因素包括（）。A.乳脂肪的含量B.乳糖的含量C.非脂乳固体含量D.温度E.挤乳时间2.下列关于均质效果的描述，正确的有（）。A.均质可以破碎脂肪球B.均质可以增加脂肪球的表面积C.均质后脂肪球数目减少D.均质后脂肪球平均直径减小E.均质可以提高混合液的稳定性3.乳清蛋白的主要特性包括（）。A.对热敏感，易变性B.对酸相对稳定E.具有免疫调节功能4.干酪生产中，凝乳酶凝乳的机理包括（）。A.水解κ-酪蛋白的Phe105-Met106键B.破坏酪蛋白胶粒的稳定性C.降低胶体磷酸钙的溶解度D.使酪蛋白胶粒发生静电聚集E.促进乳糖发酵5.乳粉常见的质量缺陷包括（）。A.脂肪氧化味B.吸潮结块C.细菌总数超标D.冲调性差E.褐变三、填空题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。请将正确答案填在题中横线上）1.牛乳的pH值通常呈弱酸性，正常范围为________。2.乳脂肪球在显微镜下观察，其直径范围大约在________μm3.乳中的酪蛋白与钙结合形成________，它是以胶体悬浮液的状态存在于乳中。4.巴氏杀菌的主要目的是杀灭乳中的________及致病菌。5.标准化是指调整原料乳中________与非脂乳固体之间的比例关系。6.在冰淇淋配料中，稳定剂的主要作用是防止________形成，改善组织状态。7.发酵酸乳的凝固机理是________在酸性条件下发生脱水收缩形成凝胶。8.浓缩乳在真空条件下进行蒸发，其主要目的是防止乳成分发生________。9.干酪根据水分含量可分为硬质干酪、半硬质干酪和________。10.乳粉喷雾干燥时，排风温度过高会导致乳粉颗粒________，从而影响溶解度。四、名词解释（本大题共5小题，每小题4分，共20分）1.酒精阳性乳2.乳的均质3.重组乳4.乳糖结晶5.冰淇淋的膨胀率五、简答题（本大题共4小题，每小题10分，共40分）1.简述乳中微生物的来源及其主要类群。2.简述UHT乳（超高温灭菌乳）与巴氏杀菌乳在加工工艺、营养特性及贮藏期方面的主要区别。3.简述凝固型酸奶生产过程中，发酵结束后为何需要迅速冷却？4.简述影响奶油物理性质（如硬度、涂抹性）的主要因素。六、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.某乳品厂收购原料乳1000kg，经检测其脂肪含量为3.6%，非脂乳固体（SNF）含量为8.4%。现欲将其标准化至脂肪含量为3.0%用于生产液态乳。请计算需要脱除多少脂肪（或需要添加多少脱脂乳）？（假设分离出的脱脂乳脂肪含量为0.05%，稀奶油脂肪含量为35%）。2.某冰淇淋混合料的总固体含量为38%，脂肪含量为12%，蔗糖含量为16%，乳化剂和稳定剂含量为0.5%，其余为非脂乳固体和水。请计算该混合料中非脂乳固体和水分的百分含量。七、论述题（本大题共2小题，每小题25分，共50分）1.试述干酪生产工艺的基本流程，并详细说明凝乳阶段（包括酶的添加、凝乳条件控制及凝块切割）的关键操作要点及其对最终产品质量的影响。2.某工厂生产的全脂甜乳粉在夏季储存一段时间后，消费者投诉产品有明显的“哈喇味”且颜色发黄。请运用乳品工艺学理论，分析产生此质量缺陷的原因，并提出相应的工艺改进措施或储运建议。参考答案及评分标准一、单项选择题（每小题2分，共30分）1.B2.A3.B4.A5.C6.B7.A8.C9.B10.C11.B12.C13.C14.A15.B二、多项选择题（每小题3分，共15分）1.ABCD2.ABDE3.ACD4.ABD5.ABCDE三、填空题（每小题2分，共20分）1.6.5~6.72.0.1~103.酪蛋白酸钙-磷酸钙复合物（或酪蛋白胶束）4.所有的致病菌和绝大部分非致病菌（或主要致病菌和腐败菌）5.脂肪6.冰晶7.酪蛋白8.美拉德反应（或褐变/营养损失）9.软质干酪10.表面硬化（或玻璃化/焦化）四、名词解释（每小题4分，共20分）1.酒精阳性乳：指牛乳在酸度检验时，与一定浓度（通常68%~72%）的酒精混合产生絮状沉淀的牛乳。这通常表明乳的蛋白质稳定性下降，可能是由于乳的酸度偏高、盐类平衡失调或乳中微生物繁殖所致。2.乳的均质：是一种强烈的机械处理过程，通过高压将乳中的脂肪球打碎，使其直径变小（通常小于1~2$\mum），并均匀分散在乳浆中，从而增加脂肪球的表面积，提高乳浊液的稳定性，防止脂肪上浮。3.重组乳：是指利用乳的浓缩物（如乳粉、浓缩乳等）或乳的组分（如酪蛋白、乳清蛋白、乳脂肪等），按照天然乳的化学成分比例，重新加水混合复原，并经过标准化、均质、杀菌等工艺制成的液态乳制品。4.乳糖结晶：指过饱和的乳糖溶液中，乳糖分子按一定的晶格规则排列形成晶体的过程。在炼乳和乳粉加工中，控制乳糖结晶（特别是α-乳糖水合物的形成）对于防止产品产生“砂状”口感至关重要。5.冰淇淋的膨胀率：指冰淇淋混合料在凝冻过程中，由于混入空气而使体积增加的百分比。计算公式为：膨胀五、简答题（每小题10分，共40分）1.简述乳中微生物的来源及其主要类群。答：来源：(1)乳房内部：虽然健康牛的乳房内部微生物很少，但乳头管口及乳池内可能存在部分微生物，如小球菌、链球菌等，挤乳时会进入乳中。（3分）(2)挤乳过程：包括挤乳工人的手、挤乳器具（挤乳机、奶桶等）、牛体表面（乳房、毛皮）及环境空气中的灰尘和微生物落入乳中。（3分）(3)挤乳后的处理：包括过滤、冷却、储存、运输等环节，若卫生条件控制不当，会导致环境中微生物的二次污染。（2分）主要类群：(1)细菌：是乳中主要的微生物类群，包括乳酸菌（如乳球菌、乳杆菌）、腐败菌（如假单胞菌、芽孢杆菌）、致病菌（如沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌）等。（1分）(2)酵母和霉菌：通常在酸性乳或被污染的乳中存在，如乳粉中常见的青霉、曲霉等。（1分）2.简述UHT乳（超高温灭菌乳）与巴氏杀菌乳在加工工艺、营养特性及贮藏期方面的主要区别。答：(1)加工工艺：巴氏杀菌通常采用63℃保持30分钟（LTLT）或72~75℃保持15~20秒（HTST），旨在杀灭致病菌和大部分腐败菌，而非达到无菌状态。（2分）UHT灭菌通常采用135~150℃保持2~4秒，通过瞬间高温杀灭乳中所有的微生物（包括耐热芽孢），达到商业无菌的要求。（2分）(2)营养特性：巴氏杀菌乳处理温度较低，较好地保留了乳中的天然风味、热敏感维生素（如维生素C、B族维生素）和免疫球蛋白等生物活性物质，口感更接近生鲜乳。（3分）UHT乳由于高温处理，会发生一定程度的美拉德反应，导致风味略有变化（蒸煮味），部分热敏性维生素损失较多，蛋白质变性程度也高于巴氏乳。（1分）(3)贮藏期：巴氏杀菌乳由于未杀灭所有微生物，必须在冷链条件下（4℃以下）贮藏，保质期通常较短，一般为7~15天左右。（1分）UHT乳达到商业无菌，可在常温下贮藏，保质期较长，通常为3~6个月甚至更久。（1分）3.简述凝固型酸奶生产过程中，发酵结束后为何需要迅速冷却？答：(1)终止发酵过程：酸奶发酵主要依赖于保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌的共生作用。这些菌株在发酵温度（通常40~43℃）下会继续代谢乳糖产生乳酸。若不及时冷却，乳酸持续产生会导致酸奶酸度过高，产生剧烈的酸涩味，掩盖酸奶特有的风味。（4分）(2)控制质构，防止乳清析出：发酵结束后，酪蛋白网络结构刚刚形成。若在高温下停留时间过长，持续的产酸会降低pH值，使酪蛋白胶束进一步收缩，导致凝胶结构发生脱水收缩（Syneresis），即乳清析出，破坏酸奶的组织状态和细腻度。（4分）(3)抑制后熟：冷却可以减缓酸奶中微生物的代谢活动，使酸奶的风味物质（如乙醛、双乙酰）在适宜的低温下缓慢形成和平衡，避免风味发展过快或异常。（2分）4.简述影响奶油物理性质（如硬度、涂抹性）的主要因素。答：(1)乳脂肪的组成：乳脂肪中脂肪酸的饱和度直接影响奶油的硬度。饱和脂肪酸含量高（如夏季牛乳），熔点高，奶油较硬；不饱和脂肪酸含量高（如冬季牛乳或添加植物油），熔点低，奶油较软。（3分）(2)脂肪结晶情况：奶油的硬度取决于脂肪结晶的数量、晶体类型（α、、β晶型）及结晶网络结构。物理成熟过程（成熟温度和时间）控制着脂肪的结晶，良好的结晶网络能赋予奶油适当的硬度和涂抹性。（3分）(2)水分含量：奶油中水分含量及其分散状态会影响质地。水分含量高，脂肪含量相对低，奶油通常较软；但若水分分布不均匀，可能导致质地粗糙。（2分）(3)加工工艺：搅拌和压炼的强度会影响脂肪球聚结的程度。过度聚结会使奶油变得过硬、易碎；聚结不足则奶油过软、发黏。（2分）六、计算题（每小题10分，共20分）1.解：这是一个标准化计算问题。原料乳脂肪含量F=3.6，非脂乳固体SN由于原料乳脂肪含量（3.6%）高于目标脂肪含量（3.0%），需要脱除脂肪（即分离出部分稀奶油，用脱脂乳替代）。设分离出的稀奶油量为C，脱脂乳量为S。根据物料平衡：总物料平衡：1000=脂肪平衡：1000代入S=363635.5C即需要分离出约101.57kg的稀奶油。此时，脱脂乳量S=这898.43kg脱脂乳的脂肪含量为898.43×为了生产脂肪含量3.0%的产品，实际上我们通过分离过程去除了多余脂肪。或者我们可以计算需要去除的纯脂肪量：原脂肪量=36kg若1000kg全部变成3.0%乳，则脂肪量应为30kg。需去除脂肪量=3630=6kg。但这6kg是以稀奶油形式分离出去的，稀奶油中还带走了一小部分SNF和水。根据上述计算，分离出101.57kg稀奶油后，剩余的898.43kg脱脂乳中脂肪含量极低，若将其全部混合，脂肪总量约为0.45kg，这显然不对，因为我们需要保留30kg脂肪。重新校准思路：标准化通常是指通过去除或添加成分来调整比例。这里我们需要计算的是：为了得到3.0%的乳，我们需要从1000kg原料乳中分离出多少稀奶油，剩下的部分即为标准化后的乳。设分离出的稀奶油为xkg。则剩余乳（标准化乳）为(1000剩余乳中的脂肪量=原脂肪量稀奶油中脂肪量。剩余乳的脂肪含量=3.0%。方程：=366x答：需要分离出（脱除）18.75kg的稀奶油，剩余981.25kg即为标准化后的原料乳。（评分：列出方程得5分，计算过程正确得3分，结果正确得2分）2.解：已知：总固体（TS）=38%脂肪（F）=12%蔗糖（S）=16%乳化剂和稳定剂（E+S）=0.5%设非脂乳固体（SNF）为x，水分为y。根据定义，冰淇淋混合料由脂肪、非脂乳固体、糖、乳化剂稳定剂、水组成。且总固体=脂肪+非脂乳固体+糖+乳化剂稳定剂。即：38xx所以，非脂乳固体含量为9.5%。水分含量yy答：该混合料中非脂乳固体含量为9.5%，水分含量为62%。（评分：公式正确得5分，计算结果正确得5分）七、论述题（每小题25分，共50分）1.试述干酪生产工艺的基本流程，并详细说明凝乳阶段（包括酶的添加、凝乳条件控制及凝块切割）的关键操作要点及其对最终产品质量的影响。答：一、干酪生产工艺的基本流程：（5分）原料乳预处理（标准化、杀菌）→添加发酵剂→调整酸度→添加氯化钙→添加凝乳酶→凝乳→凝块切割→搅拌及排乳清→压榨成型→盐渍→成熟→上色挂蜡→成品。二、凝乳阶段的关键操作要点及影响：（20分）凝乳是干酪制造的核心环节，目的是使酪蛋白形成凝胶网络，包裹脂肪和水分。(1)凝乳酶的添加：要点：需精确计算凝乳酶的添加量，通常根据酶的活力和原料乳量确定。添加前通常先用无菌水稀释，并剧烈搅拌原料乳后迅速加入，确保混合均匀。（5分）影响：酶量不足会导致凝乳时间过长，凝块过软，水分含量偏高，产率低；酶量过多则凝乳过快，凝块过硬，切割时易碎，导致脂肪损失增加，且成品口感粗糙。(2)凝乳条件控制：要点：主要控制温度、pH值和钙离子浓度。a.温度：通常控制在30~35℃（根据干酪品种调整）。b.pH值：添加凝乳酶时乳的pH值一般在6.0~6.5之间，通过发酵剂产酸来调节。c.钙离子：常添加氯化钙（CaCl）来补充钙离子，特别是对于杀菌乳，因为加热会导致钙离子平衡向不溶状态移动。（5分）影响：a.温度：温度越高，凝乳酶活性越强，凝乳越快，但高温可能抑制发酵剂菌种生长；温度过低则凝乳缓慢。b.pH值：pH越接近酪蛋白等电点（4.6），凝乳酶活性越高，凝乳越快。但pH过低（酸度过高）会导致凝块过硬，且可能抑制凝乳酶作用。c.钙离子：钙离子是连接酪蛋白胶粒的桥梁，充足的钙离子能形成紧密、坚韧的凝乳网络；钙不足会导致凝块松散，无法有效包裹脂肪。(3)凝块切割：要点：当凝乳达到适宜的硬度（通常用手指测试或切割刀测试）时，进行切割。切割刀的大小决定了干酪颗粒的大小。切割动作要利落，避免破坏凝块。切割后需缓慢搅拌，促进颗粒收缩和乳清排出。（5分）影响：a.切割时机：切割过早，凝块过软，易产生细碎颗粒和脂肪损失（脂肪随乳清流失）；切割过晚，凝块过硬，内部乳清难以排出，导致干酪水分过高，成熟易发生腐败。b.切割尺寸：切割越细（颗粒越小），表面积越大，排出的乳清越多，成品干酪越硬、越干；切割越大（颗粒越粗），保留的水分越多，成品越软、湿润。必须根据目标干酪品种严格控制颗粒大小。总结：凝乳阶段的每一个参数都直接关系到干酪的微观结构（网络致密性）、化学组成（水分、脂肪含量）以及最终的质地、风味和得率。（5分）2.某工厂生产的全脂甜乳粉在夏季储存一段时间后，消费者投诉产品有明显的“哈喇味”且颜色发黄。请运用乳品工艺学理论，分析产生此质量缺陷的原因，并提出相应的工艺改进措施或储运建议。答：一、原因分析：（12分）消费者投诉的“哈喇味”和“颜色发黄”是典型的乳粉脂肪氧化酸败现象，也称为油脂哈喇。(1)根本原因：乳粉中的乳脂肪在氧气、光照、高温、金属离子及酶的作用下，发生了氧化分解反应，生成醛、酮、酸等低分子化合物，这些物质具有强烈的刺激性臭味（哈喇味）。同时，氧化过程中产生的初级氧化产物共轭二烯烃和次级氧化产物会导致乳粉颜色变黄（褐变或氧化黄）。（4分）(2)具体影响因素（结合夏季背景）：a.氧气残留：乳粉颗粒内部或包装袋内残留氧气过多。全脂乳粉脂肪含量高，表面积大，极易吸附氧气。如果在喷雾干燥或充氮包装过程中氧气未排净，会加速氧化。（2分）b.储存温度过高：题目提到“夏季储存”。高温是脂肪氧化的催化剂。温度每