《乳制品工艺学》期终考试试卷(A卷)及答案

《乳制品工艺学》期终考试试卷(A卷)及答案一、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）1.酒精阳性乳2.均质3.乳的标准化的4.凝乳酶活力5.乳糖的异构化二、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。在每小题列出的四个备选项中只有一个是最符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内）1.牛乳中含量最高的蛋白质是（）。A.乳清蛋白B.酪蛋白C.免疫球蛋白D.乳铁蛋白2.正常牛乳的冰点范围大约在（）。A.-0.500℃~-0.530℃B.-0.530℃~-0.560℃C.-0.560℃~-0.590℃D.0.000℃~-0.200℃3.巴氏杀菌的主要目的是杀灭牛乳中的（）。A.所有微生物B.芽孢C.病原菌和绝大部分腐败菌D.酵母菌和霉菌4.在牛乳的离心分离工艺中，分离机的转鼓转速通常在（）。A.1000-3000r/minB.3000-5000r/minC.5000-7000r/minD.7000-10000r/min5.下列哪种物质是牛乳中主要的碳水化合物？（）A.葡萄糖B.半乳糖C.乳糖D.蔗糖6.酸乳生产中，常用的菌种组合是（）。A.嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌B.嗜酸乳杆菌和双歧杆菌C.干酪乳杆菌和植物乳杆菌D.大肠杆菌和金黄色葡萄球菌7.UHT乳（超高温灭菌乳）的典型杀菌条件是（）。A.63℃，30minB.72℃-75℃，15-20sC.135℃-150℃，2-4sD.100℃，5min8.影响冰淇淋膨胀率（Overrun）的主要因素不包括（）。A.混合料的粘度B.均质压力C.凝冻搅拌速度D.包装材料的颜色9.乳粉中常见的“脂肪氧化”异味主要是由（）引起的。A.蛋白质分解B.乳糖水解C.不饱和脂肪酸氧化D.美拉德反应10.在干酪制作中，凝乳酶的最适作用温度通常在（）。A.20℃B.30℃C.40℃D.50℃11.乳浊液是不稳定体系，牛乳中脂肪球上浮的趋势主要取决于（）。A.脂肪球直径B.乳密度C.环境温度D.以上都是12.为了防止炼乳在贮藏期间发生“变稠”现象，常采取的措施是（）。A.提高预杀菌温度B.添加稳定剂C.降低乳固体含量D.增加蔗糖添加量13.下列哪种乳制品通常不经过均质处理？（）A.消毒牛乳B.冰淇淋C.干酪（部分品种）D.全脂甜乳粉14.牛乳滴定酸度通常用（）来表示。A.pH值B.°TC.乳酸百分含量D.mol/L15.再制干酪是以（）为主要原料制成的。A.鲜牛乳B.脱脂乳粉C.不同成熟度的天然干酪D.稀奶油16.乳粉喷雾干燥时，排风温度过高容易导致（）。A.乳粉水分过高B.乳粉焦粉C.乳粉溶解度降低D.设备结垢17.乳中酪蛋白在等电点（pH4.6）时，其理化性质是（）。A.溶解度最大B.稳定性最好C.凝聚沉降D.电荷为正18.下列关于HACCP体系的说法，错误的是（）。A.是危害分析与关键控制点B.是一个保证食品安全的预防性体系C.主要依靠最终产品检验来保证质量D.需要对关键控制点进行监控19.在奶油生产中，物理成熟（成熟度）的主要目的是（）。A.杀灭微生物B.提高脂肪结晶度，利于搅拌C.改善风味D.去除异味20.乳糖不耐症的根本原因是人体内缺乏（）。A.乳糖合成酶B.乳糖酶C.脂肪酶D.蛋白酶三、多项选择题（本大题共5小题，每小题2分，共10分。在每小题列出的五个备选项中有两个或两个以上是符合题目要求的，请将其代码填在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分）1.下列属于影响牛乳密度因素的有（）。A.乳脂肪的含量B.乳糖的含量C.乳蛋白的含量D.温度E.挤乳时间2.乳粉的溶解度过程通常包括（）。A.润湿B.渗透C.分散D.溶解E.结晶3.干酪成熟过程中发生的生化变化主要包括（）。A.残余乳糖发酵成乳酸B.蛋白质分解C.脂肪分解D.气体生成E.美拉德反应4.清洗在乳品加工中非常重要，常用的清洗剂包括（）。A.酸性清洗剂B.碱性清洗剂C.表面活性剂D.消毒剂E.鳌合剂5.下列关于乳成分分离技术的描述，正确的有（）。A.离心分离可分离出稀奶油和脱脂乳B.膜分离技术可按分子量大小进行分离C.电渗析主要用于脱盐D.微滤可去除乳中的细菌和芽孢E.超滤可截留蛋白质，透过乳糖和矿物质四、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.牛乳的色泽主要来自乳脂肪和胡萝卜素，脱脂乳呈青白色。（）2.均质处理会使牛乳的粘度降低。（）3.所有的乳酸菌都能产生乳酸，但只有同型发酵乳酸菌才主要用于酸乳发酵。（）4.乳粉颗粒越大，其冲调性越好，但溶解速度可能变慢。（）5.冰淇淋混合料经过均质后，脂肪球数量减少，直径变大。（）6.为了获得较高的干酪收率，应尽可能提高杀菌温度以完全灭活酶类。（）7.乳糖具有还原性，在加热过程中容易与蛋白质发生美拉德反应。（）8.硬质干酪的成熟期通常比软质干酪长。（）9.乳中的无机盐主要以溶解状态或胶体状态存在，对牛乳的稳定性起重要作用。（）10.瞬时高温灭菌（UHT）可以完全杀死牛乳中的所有微生物，包括耐热芽孢。（）五、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.牛乳的pH值通常在___________左右，呈弱酸性。2.乳脂肪球膜由___________、蛋白质和磷脂等组成，对维持乳浊液的稳定性至关重要。3.在乳品加工中，CIP清洗系统通常包括___________、水洗、酸洗、水洗和消毒等步骤。4.乳糖有两种异构体，分别是α-乳糖和___________，在水中的溶解度不同。5.常见的奶油根据含脂量可分为稀奶油、奶油和___________。6.干酪中的水分含量主要取决于干酪的___________和压榨条件。7.乳粉喷雾干燥时，热风与浓缩乳滴接触的方式主要有顺流、逆流和___________。8.酸乳在发酵过程中，酸度达到___________°T时，一般即可终止发酵。9.乳蛋白中，热稳定性最高的蛋白质是___________。10.冰淇淋混合料的标准组成通常包括乳脂肪、非脂乳固体、糖、稳定剂、乳化剂和___________。11.乳的比重与密度的关系是：比重=密度×___________。12.在乳品浓缩过程中，真空浓缩的主要目的是___________水分，提高乳固体含量。13.乳糖不耐症患者饮用牛乳后会出现腹胀、腹泻等症状，是因为乳糖进入大肠后被___________发酵。14.再制干酪生产中，添加乳化盐（如柠檬酸钠）的主要作用是调节pH值并___________蛋白质。15.鲜乳验收时，抗生素检测常用的方法是___________或TTC法。16.乳中常见的致病菌包括沙门氏菌、金黄色葡萄球菌和___________等。17.速溶乳粉的生产工艺中，通常附聚卵磷脂喷涂，目的是改善乳粉的___________性。18.干酪凝乳过程中，凝乳酶专一性地切断κ-酪蛋白的___________键，导致酪蛋白胶束不稳定。19.牛乳经过均质后，脂肪球平均直径应控制在___________μm以下。20.长期保存的甜炼乳有时会出现盖子被顶开的现象，这是由于___________产气导致的。六、简答题（本大题共5小题，每小题6分，共30分）1.简述均质处理的原理及其在乳品加工中的作用。2.什么是美拉德反应？它在乳品加工中有哪些利弊？3.简述酸乳生产工艺中，发酵剂通常经历哪几个阶段的培养过程？4.试述影响冰淇淋膨胀率的主要因素及控制方法。5.简述干酪从原料乳到成型压榨的主要工艺流程及关键控制点。七、分析计算题（本大题共3小题，共15分）1.（计算题）某工厂有1000kg含脂率为3.5%的原料乳，欲将其标准化至含脂率为2.5%以生产脱脂乳粉。需脱除多少kg脂肪？若分离机分离出的稀奶油含脂率为35%，则可分离出多少kg稀奶油和多少kg脱脂乳？（假设分离过程无损失，保留两位小数）（5分）2.（分析题）某工厂生产的全脂乳粉在贮藏3个月后，产品出现明显的哈喇味，且颜色略微发黄。请分析产生此质量问题的原因，并提出相应的改进措施。（5分）3.（综合题）请设计一套以生鲜牛乳为原料生产原味凝固型酸乳的完整工艺流程，并从原料验收到发酵结束，详细说明其中三个关键工艺参数的控制要求及其对产品品质的影响。（5分）乳制品工艺学期终考试试卷(A卷)参考答案及详细解析一、名词解释（15分）1.酒精阳性乳：指乳与68%或70%的等量酒精混合后产生絮状凝块的牛乳。这通常表明乳的酸度较高（超过18°T），或者乳蛋白的稳定性因盐类平衡失调、微生物感染等原因而下降，不适合用于加工高品质的乳制品。2.均质：是一种强烈的机械处理过程，通过将液体物料在高压下通过狭窄的缝隙（通常是均质阀），利用剪切力、撞击力和空穴效应，将脂肪球打碎，使其直径变小并均匀分散在乳浆中，从而延缓脂肪上浮，提高乳制品的稳定性和口感。3.乳的标准化：指根据乳制品的标准要求，调整原料乳中脂肪与非脂乳固体之间的比例关系。可以通过添加脱脂乳或稀奶油，使原料乳的脂肪含量达到特定数值，以保证产品质量的一致性和符合法规标准。4.凝乳酶活力：指凝乳酶使牛乳凝固的能力。通常定义为：在35℃下，使100mL牛乳在40分钟内凝固所需的最小酶量，定为1个凝乳酶活力单位（或称索氏单位）。5.乳糖的异构化：指乳糖在加热或碱性条件下，从α-型或β-型发生结构转化的过程。特别是乳糖在加热时会发生变旋光作用，达到α型与β型的平衡，这会影响乳糖的溶解度和结晶特性。二、单项选择题（20分）1.B2.B3.C4.C5.C6.A7.C8.D9.C10.B11.D12.B13.C14.B15.C16.B17.C18.C19.B20.B三、多项选择题（10分）1.ABCD2.ABCD3.ABC4.ABCDE5.ABCDE四、判断题（10分）1.√2.×（均质通常增加粘度）3.√4.√5.×（数量增加，直径变小）6.×（过度加热会导致蛋白变性过强，反而影响凝乳酶作用，降低收率）7.√8.√9.√10.×（UHT不能杀死所有芽孢，能达到商业无菌）五、填空题（20分）1.6.6-6.72.甘油三酯3.碱洗4.β-乳糖5.无水奶油6.种类7.混合流8.70-809.乳清蛋白（注：此处若回答酪蛋白在热稳定性方面相对耐热，但在加热90℃以上乳清蛋白变性包裹酪蛋白，通常指乳清蛋白对热最敏感，酪蛋白则较耐热。若题目问“最易变性”是乳清蛋白，问“热稳定性高”通常指耐热性。酪蛋白在130℃稳定，乳清蛋白不稳定。但常考“乳中热稳定性最高的成分”是乳清蛋白中的免疫球蛋白等其实也不耐热。通常语境下，酪蛋白比乳清蛋白耐热。不过，也有特指“在酸性条件下”等。标准答案通常指：酪蛋白较乳清蛋白热稳定性高。或者指“乳清蛋白热变性”是关键变化。此空填“酪蛋白”或“乳清蛋白”需视语境，但酪蛋白确实更耐热。更正：酪蛋白在加热至140℃以上才发生化学分解，而乳清蛋白在70℃以上开始变性。所以填“酪蛋白”更符合“热稳定性高”的描述。）10.总干物质（或水分）11.1.0（或近似1，因为4℃下密度1.032，比重1.032，数值上几乎相等）12.蒸发13.大肠杆菌（或肠道菌群）14.水合（或乳化）15.TTC法（注：题目已提TTC，可填“纸片法”或“SNAP法”等）16.李斯特氏菌17.润湿（或分散）18.Phe105-Met106（苯丙氨酸-甲硫氨酸）19.1-220.酵母菌（或产气菌）(注：填空题第9题，酪蛋白的热稳定性高于乳清蛋白，故填酪蛋白；第15题，题目提及TTC法，可填其他如“发酵法”或“试剂盒法”)(注：填空题第9题，酪蛋白的热稳定性高于乳清蛋白，故填酪蛋白；第15题，题目提及TTC法，可填其他如“发酵法”或“试剂盒法”)六、简答题（30分）1.简述均质处理的原理及其在乳品加工中的作用。原理：均质是通过高压泵将液体强迫通过一个狭缝（均质阀），在此过程中产生巨大的剪切力、撞击力和空穴效应。这些机械力克服了脂肪球膜的表面张力，将较大的脂肪球破碎成微小的脂肪球，并使其均匀分散在乳浆中。作用：1.防止脂肪上浮：破碎后的脂肪球直径变小，上浮速度减慢（根据斯托克斯定律），从而形成稳定的乳浊液，延缓脂肪分离。2.改善组织状态：使产品口感更加细腻、滑爽、均匀，如消毒乳、冰淇淋、酸乳等。3.提高稳定性：增加脂肪球表面积，促使更多的酪蛋白吸附到脂肪球表面，形成新的界面膜，增强乳化稳定性。4.促进发酵：在酸乳生产中，均质有利于乳酸菌的生长和发酵。2.什么是美拉德反应？它在乳品加工中有哪些利弊？定义：美拉德反应是指含有氨基的化合物（如蛋白质、氨基酸）与含有羰基的化合物（如还原糖）之间发生的一系列复杂的化学反应，最终生成棕色大分子物质（类黑精）和风味物质的过程。利：1.产生诱人色泽：在炼乳、乳粉、面包等食品中产生金黄色或棕褐色。2.产生独特风味：生成许多挥发性的风味物质，赋予食品特殊的香气（如烤面包香、焦糖香）。弊：1.营养损失：该反应会消耗必需氨基酸（如赖氨酸），导致蛋白质营养价值降低。2.色泽变深：在乳粉、炼乳贮藏过程中若过度反应会导致产品颜色发黑，影响商品价值。3.风味恶化：严重的褐变会产生焦苦味等不良风味。4.生理影响：某些美拉德反应晚期产物可能具有潜在的毒性或致突变性。3.简述酸乳生产工艺中，发酵剂通常经历哪几个阶段的培养过程？1.乳酸菌纯培养物的制备：在实验室环境下，将菌种接种到灭菌培养基中培养，活化菌种。2.母发酵剂的制备：将纯培养物接种到经过灭菌的脱脂乳或专用培养基中扩大培养，用于制备生产发酵剂。3.中间发酵剂的制备：将母发酵剂接种到较大量的灭菌脱脂乳中培养，作为过渡，以获得足够量的菌种用于生产。4.生产发酵剂（工作发酵剂）的制备：将中间发酵剂或直接将母发酵剂接种到专门的处理过的原料乳中，在发酵罐中扩大培养，最终用于酸乳生产的发酵剂。此阶段要求活力强、无杂菌污染。4.试述影响冰淇淋膨胀率的主要因素及控制方法。主要因素：1.混合料的组成：乳脂肪、非脂乳固体、糖类、稳定剂和乳化剂的含量及比例。特别是脂肪含量和总干物质含量。2.均质效果：均质使脂肪球细化，增加混合料粘度，利于空气混入。3.凝冻操作：凝冻机的搅拌速度、温度和压力。搅拌速度越快，混入空气越多；温度越低，粘度越大，越易保持空气。控制方法：1.配方优化：调整总干物质含量，添加适量的乳化剂和稳定剂（如瓜尔胶、单甘酯）以提高料液保气性和粘度。2.控制均质压力：选择合适的均质压力（通常15-20MPa），确保脂肪球均匀分散且不过度破坏。3.控制凝冻条件：控制凝冻机出料温度（通常-3℃~-5℃），保持适当的刮板转速，确保空气均匀混入。4.老化工艺：充分的老化（2-4℃，4-24h）可以提高脂肪结晶程度，增加料液粘度，从而提高膨胀率。5.简述干酪从原料乳到成型压榨的主要工艺流程及关键控制点。工艺流程：原料乳验收与标准化→巴氏杀菌→添加发酵剂（预酸化）→调整盐类平衡（添加CaCl关键控制点：1.原料乳质量：必须使用高质量的牛乳，抗生素检测阴性，无抑菌物质。2.杀菌温度：通常采用63-65℃/30min或72℃/15s的巴氏杀菌，既要杀死致病菌和杂菌，又要避免过度加热影响凝乳酶活力和干酪收率。3.凝乳酶添加及凝乳：控制凝乳酶的用量、温度（通常30-32℃）和凝乳时间，确保凝块达到适当的硬度（切割测试）。4.切割与搅拌：切割大小决定干酪水分含量，搅拌速度和时间影响乳糖排出和酸度发展。5.排乳与堆积：控制pH值达到工艺要求时进行排乳和堆积，决定最终干酪的质地和风味。七、分析计算题（15分）1.（计算题）解：设脱除的脂肪量为xkg。根据物料平衡原理，脱脂前后非脂固体总量不变（忽略脱脂过程中少量非脂固体随稀奶油带走的损失，或需按稀奶油含脂率推算脱脂乳带走量，此处按简化标准化计算）。更准确的标准化计算通常使用皮尔逊平方或混合公式。已知：原料乳M=1000kg，脂肪含量F1目标：标准化乳脂肪含量F2分离出的稀奶油脂肪含量Fc=35，脱脂乳脂肪含量方法一：按需脱除脂肪计算需脱除脂肪量x=M×(F若要降低脂肪含量，需分离出稀奶油。设分离出稀奶油Ckg，脱脂乳Skg。C+S=10000.35C+0.0005S=1000×0.035(总脂肪平衡)代入S=1000C：0.35C+0.0005(1000C)=350.35C+0.50.0005C=350.3495C=34.5C≈98.71kgS=100098.71=901.29kg此时脱脂乳脂肪含量为0.05。要得到2.5的标准化乳，实际上是将部分脱脂乳和部分原料乳混合，或者将所有原料乳分离后，再将部分脱脂乳与部分稀奶油混合回加。题目意指“将其标准化至...以生产脱脂乳粉”，通常理解为通过分离去除多余脂肪。实际上，如果生产脱脂乳粉，目标是全脱脂。题目说“标准化至2.5%”，可能是为了生产部分脱脂乳粉。重新理解题意：将1000kg3.5%的乳，变成2.5%的乳。需分离出的脂肪量（纯脂肪）=1000×(3.5kg。这些脂肪存在于稀奶油中。设分离出稀奶油Ckg，其中含35%脂肪。C×35kgC=10/0.35≈28.57kg。剩余脱脂乳（实际是低脂乳）=100028.57=971.43kg。验证：(28.57×0.35+971.43×0.05。这个算法不对，因为分离出的稀奶油带走了脱脂乳中的非脂固体。正确解法（标准化计算）：设分离出的稀奶油量为Ckg，其含脂率35%，非脂固体含量设为SNF设得到的脱脂乳（用于标准化）为Skg，其含脂率0.05，非脂固体SNF原料乳M=1000，脂肪3.5%，非脂固体设为8.5（假设值）。C+S=10000.35C+0.0005S=35(脂肪平衡)解得：C≈98.71kg，S≈901.29kg。此时，脱脂乳S的脂肪含量极低。要得到2.5%的标准化乳，需要将S和一部分原料乳（或回加稀奶油）混合。但通常“标准化至2.5%”意味着从原料乳中去除脂肪。让我们直接用标准化公式：C=M×(C=1000×(3.52.5)/(352.5)=1000×1/32.5≈30.77kg。所以，需分离出约30.77kg的稀奶油。剩余的牛奶量=100030.77=969.23kg。验证：稀奶油含脂：30.77×0.35=10.77kg。剩余乳含脂：3510.77=24.23kg。剩余乳总量：969.23kg。剩余乳含脂率：24.23/969.23≈2.5。符合题意。答：需分离出约30.77kg的稀奶油（含脂率35%），得到约969.23kg含脂率为2.5%的标准化牛乳。2.（分析题）原因分析：1.脂肪氧化：乳粉中含有的不饱和脂肪酸在贮藏过程中与空气中的氧气发生氧化反应，生成过氧化物，进而分解产生醛、酮等具有哈喇味的挥发性物质。这是主要原因。2.水分含量过高：如果乳