食品工艺学练习题及答案

食品工艺学练习题及答案一、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备选项中，选出一个正确的答案，并将所选项前的字母填在题后的括号内。）1.下列哪种干燥方法属于接触式干燥？（）A.热风干燥B.冷冻干燥C.滚筒干燥D.微波干燥2.在食品的热处理杀菌中，D值表示（）。A.杀菌时间B.杀菌温度C.在特定温度下杀灭90%微生物所需的时间D.穿透时间3.食品冻结过程中，最大冰晶生成带通常在（）。A.-1~-5°CB.-5~-10°CC.-10~-18°CD.-18~-30°C4.气调保鲜包装中，为了抑制新鲜切割水果的褐变，通常采取的措施是（）。A.提高氧气浓度B.降低氧气浓度并提高二氧化碳浓度C.充入纯氮气D.提高乙烯浓度5.下列哪项不是食品辐射保藏的优点？（）A.穿透力强B.可杀死深层微生物C.产生感生放射性D.节约能源6.在肉制品加工中，亚硝酸盐的主要作用是（）。A.增加风味B.发色和抑制肉毒梭状芽孢杆菌C.提高保水性D.增加营养7.制作酸奶时，常用的菌种是（）。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8.下列糖类中，甜度最高的是（）。A.蔗糖B.葡萄糖C.果糖D.麦芽糖9.油脂氢化的主要目的是（）。A.提高碘值B.提高不饱和度C.提高氧化稳定性并改变物理性状D.产生反式脂肪酸10.食品冷冻浓缩的原理是利用（）。A.溶液的冰点降低B.溶液的沸点升高C.溶质的蒸汽压下降D.渗透压的变化11.罐头食品杀菌计算中，z值表示（）。A.杀菌效率指数B.热致死时间变化10倍所需温度的变化值C.时间换算系数D.温度系数12.下列哪种乳制品属于发酵乳？（）A.炼乳B.奶油C.干酪D.消毒奶13.食品干制过程中，恒速干燥阶段除去的主要是（）。A.结合水B.自由水C.化学结合水D.结晶水14.玻璃化转变温度()在食品保藏中的重要意义在于（）。A.高于时，扩散速率极慢，食品稳定性高B.低于时，扩散速率极慢，食品稳定性高C.低于时，化学反应速率加快D.与食品稳定性无关15.下列哪种防腐剂常用于酸性食品（如酱油、醋）的防腐？（）A.苯甲酸钠B.山梨酸钾C.丙酸钙D.亚硝酸钠16.挤压膨化食品加工过程中，物料在挤压机内主要经历的变化是（）。A.低温高压B.高温高压瞬间释放到常温常压C.低温低压D.持续加热17.为了防止果蔬加工过程中的酶促褐变，下列哪种物质最常用作抗氧化剂？（）A.维生素CB.苯甲酸钠C.味精D.柠檬酸18.面包老化（回生）的主要原因是（）。A.淀粉糊化B.蛋白质变性C.淀粉回生（结晶）D.脂肪氧化19.食品超高压处理（HPP）的主要杀菌机理是（）。A.产生热效应杀死微生物B.破坏微生物的细胞膜和蛋白质空间结构C.产生辐射效应D.释放有毒物质20.下列哪项是判断食品是否达到“商业无菌”的标准？（）A.完全杀灭所有微生物B.不含致病菌，不含在正常储存条件下能繁殖的微生物C.不含任何细菌D.含有少量芽孢但无毒素二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的五个备选项中，选出两个或两个以上正确的答案，并将所选项前的字母填在题后的括号内。多选、少选、错选均不得分。）1.影响食品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E.大气压力2.下列属于栅栏技术在食品保藏中应用的因子有（）。A.水分活度()B.pH值C.温度(t)D.氧化还原电势()E.包装材料厚度3.低温对微生物的影响包括（）。A.降低酶的活性B.延缓生长繁殖速度C.导致微生物死亡D.促使微生物产生毒素E.改变微生物的代谢途径4.食品冷冻干燥的优点有（）。A.能最大限度地保留食品的色、香、味及营养成分B.干燥制品复水性好C.产品重量轻，易于运输D.能耗低，成本低E.适合所有食品的加工5.下列哪些物质属于天然食品抗氧化剂？（）A.BHA(丁基羟基茴香醚)B.茶多酚C.维生素ED.植酸E.没食子酸丙酯6.食品罐藏的主要腐败变质类型包括（）。A.平酸腐败B.黑变C.硫化物腐败D.发酵腐败E.脂肪氧化7.下列哪些操作可以降低肉制品的持水性？（）A.加入食盐B.加入磷酸盐C.加热至60~70°CD.冷冻解冻E.斩拌乳化8.果蔬烫漂的目的主要有（）。A.钝化酶活性，防止褐变B.排除组织空气，使外观更透明C.杀灭部分微生物D.增加细胞膜通透性，利于干制E.破坏维生素C9.食品微波加热的特性包括（）。A.穿透性强B.加热迅速，均匀C.热效率高D.具有选择性加热E.容易产生表面过热（“冷中心”现象的反面，即中心过热）10.食品添加剂使用时应遵循的原则包括（）。A.不应对人体产生任何健康危害B.不应掩盖食品腐败变质C.不应掩盖食品本身或加工过程中的质量缺陷D.不应降低食品本身的营养价值E.在达到预期效果的前提下尽可能降低在食品中的用量三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分。请在每小题的空格中填上正确答案。）1.食品干制过程中，物料表面受热，水分从表面蒸发，称为________干燥阶段；当物料表面水分蒸发速度大于内部水分扩散速度时，进入________干燥阶段。2.水分活度()是指溶液中水蒸气分压与________之比。3.在食品冷冻中，冻结速度越快，形成的冰晶越________，对组织的破坏越________。4.(121.1°C)通常作为罐头杀菌的标准参考温度，其对应的F值记为________。5.食品腌制过程中，食盐主要通过________作用和________作用来抑制微生物生长。6.食品褐变分为酶促褐变和非酶褐变，美拉德反应属于________褐变。7.均质是乳制品加工的重要工序，其主要作用是破碎________，防止脂肪上浮。8.食品中常用的脱氧剂主要是利用________与氧气发生化学反应，从而除去包装内的氧气。9.按照国际制冷学会规定，食品冻结终了中心温度应达到________°C。10.酒精发酵是________将糖类转化为酒精和二氧化碳的过程。11.在食品热处理杀菌公式中，C值表示________，它反映了杀菌过程中加热温度对食品品质造成的热损伤程度。12.食品货架期预测中，值表示温度每增加________°C，化学反应速率增加的倍数。13.膳食纤维主要包括纤维素、半纤维素、果胶和________等。14.冷杀菌技术是指________的杀菌技术，如超高压杀菌、脉冲电场杀菌等。15.糖果制作中，熬糖终点主要根据糖浆的________或含水量来判断。16.食品风味物质通常具有挥发性和________性。17.为了防止油脂的自动氧化，常添加________剂或使用充氮包装。18.评价蛋白质营养价值的重要指标是氨基酸评分，通常以________蛋白作为参考蛋白。19.食品质地剖面分析(TPA)中，第一次压缩循环测得的力称为________力。20.食品辐射处理中，常用________作为吸收辐射能量的剂量单位。四、简答题（本大题共8小题，每小题5分，共40分。）1.简述水分活度()与微生物生长繁殖的关系，并举例说明在食品保藏中的应用。2.什么是食品的玻璃化转变？请解释其在冷冻食品和干制食品保藏中的意义。3.简述栅栏技术的原理及其在肉制品加工中的应用实例。4.比较慢速冻结与快速冻结对食品品质的影响。5.简述食品美拉德反应的反应阶段、对食品品质的影响（有利和不利方面）及控制方法。6.简述超高温瞬时灭菌（UHT）的基本原理及其在乳品加工中的优势。7.食品冷冻浓缩的原理是什么？与蒸发浓缩相比，它有哪些独特的优缺点？8.简述气调包装（MAP）中不同气体（、C、）的作用。五、计算与分析题（本大题共4小题，共50分。）1.（10分）某罐头厂对一种肉罐头进行热力杀菌实验。已知该罐头中污染的主要腐败菌在121.1°C时的耐热性参数=0.5min，z=10°C。若要求杀菌后的腐败率为（即杀灭99.99%的细菌），初始菌数为(1)计算在121.1°C下所需的杀菌时间（即值）。(2)如果杀菌温度提高到115°C，计算此时所需的杀菌时间（假设z值不变）。2.（12分）某食品厂采用热风干燥对苹果片进行脱水。已知湿苹果片的重量为100kg，湿基含水率为85%。干燥后产品的干基含水率为10%。(1)计算干燥后产品的总重量。(2)计算除去的水分量。(3)若干燥过程中干物质（固体量）无损失，请计算干燥产品的湿基含水率。3.（13分）某食品的冻结特性如下：初始冻结温度为-1.5°C，水分含量为80%，密度为1050kg/m³。该食品的比热容在冻结前为3.6kJ/(kg·°C)，冻结后为1.8kJ/(kg·°C)，冰的融化潜热为334kJ/kg。现将该食品从20°C冻结至-18°C。(1)简述食品冻结过程中放热的三个阶段。(2)忽略具体的温度随时间变化，仅利用焓差概念或分段计算，估算每千克该食品在冻结过程中放出的总热量。（注：可假设-1.5°C至-18°C期间水分全部转化为冰，且仅考虑显热和潜热变化）。4.（15分）分析题：某企业生产一款高脂肪含量的饼干，在夏季储存期间常出现哈喇味，严重影响了产品销售。(1)请从化学角度分析“哈喇味”产生的主要原因及反应历程。(2)影响该反应的主要环境因素有哪些？(3)作为食品工艺工程师，请从原料选择、加工工艺、包装和储存条件等方面提出至少四条具体的改进措施。参考答案及解析一、单项选择题1.C解析：滚筒干燥中，料浆涂在转动的加热滚筒表面，通过接触传导进行干燥，属于接触式干燥。热风干燥是对流，冷冻干燥是升华/辐射/传导，微波干燥是介电加热。2.C解析：D值（DecimalReductionTime）指在特定的热力致死温度下，杀灭90%的对象菌（即活菌数减少一个对数单位）所需要的时间。3.A解析：大多数食品在-1°C到-5°C的温度范围内，大约有80%的水分冻结成冰，此温度区间被称为最大冰晶生成带。4.B解析：低氧可以抑制多酚氧化酶的活性，防止褐变；高二氧化碳可以抑制需氧菌生长和酶活性。5.C解析：食品辐射保藏使用的γ射线或X射线能量通常低于10MeV，不会产生感生放射性。6.B解析：亚硝酸盐在酸性条件下分解产生NO，与肌红蛋白反应生成亚硝基肌红蛋白（粉红色），具有发色作用；同时能有效抑制肉毒梭状芽孢杆菌的生长。7.A解析：酸奶的常规菌种为保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌，二者之间存在共生关系。8.C解析：果糖的相对甜度最高（以蔗糖为100，果糖约为150-180）。9.C解析：油脂氢化将不饱和脂肪酸转化为饱和脂肪酸，从而提高油脂的氧化稳定性和熔点，改善质地。10.A解析：利用溶液中冰点随溶质浓度升高的原理，当溶液温度降至共晶点以上某温度时，部分水分结晶析出，从而提高溶液浓度。11.B解析：z值表示热致死时间（或D值）变化一个对数单位（即10倍）所对应的温度变化值。12.C解析：干酪（奶酪）是通过凝乳酶或酸使牛奶凝固并排乳清后发酵成熟的产品。酸奶也是发酵乳，但在选项中C通常指代更广泛的发酵乳制品类别，且酸奶在单选7中已出现。炼乳、奶油、消毒奶均非主要依靠发酵。13.B解析：恒速干燥阶段，物料表面存在自由水分，水分蒸发速率主要受表面汽化速率控制，除去的是非结合水（自由水）。14.B解析：当食品温度低于玻璃化转变温度()时，食品处于玻璃态，分子流动性被极大限制，扩散速率极慢，化学反应受抑制，食品具有高度稳定性。15.A解析：苯甲酸钠在酸性条件下（pH<4.5）抑菌效果最好，常用于酱油、醋、碳酸饮料等。16.B解析：挤压膨化过程中，物料在机筒内受到高温、高压和剪切作用，呈熔融状态，从模孔挤出瞬间压力骤降，水分闪蒸，物料体积膨胀。17.A解析：维生素C（抗坏血酸）是强还原剂，能将氧化生成的醌还原为酚，同时自身被氧化，从而防止褐变。柠檬酸主要作为金属离子螯合剂辅助抗氧化。18.C解析：面包老化主要原因是淀粉分子（主要是支链淀粉）发生重排，形成有序的结晶结构，即回生。19.B解析：超高压杀菌主要是通过破坏微生物的细胞膜通透性、抑制酶活性及使蛋白质三级结构发生不可逆变性来实现的。20.B解析：商业无菌是指罐头食品经过杀菌处理后，在正常储存条件下不含致病菌，也不含在通常温度下能繁殖的非致病性微生物。二、多项选择题1.ABCD解析：干燥速率取决于内外部因素。温度高、湿度低、流速快、表面积大都能加快干燥。大气压力影响沸点，但在常压干燥中通常视为固定参数。2.ABCD解析：栅栏技术（HurdleTechnology）利用多个因子（栅栏）共同作用抑制微生物。常见的包括水分活度、pH、温度、氧化还原电势、抑菌剂等。包装厚度本身不是直接因子，但包装创造的气体环境是。3.AB解析：低温主要起抑菌作用，降低酶活和代谢速率，延缓生长。一般不直接导致微生物大量死亡（除非是极低温反复冻融），也不会促使产毒。4.ABC解析：冷冻干燥在低温高真空下进行，品质极佳，复水性好，轻便。但设备昂贵、能耗高、运行成本高，且不适合高脂肪或高糖食品。5.BCDE解析：BHA是人工合成抗氧化剂。茶多酚、维生素E（生育酚）、植酸、没食子酸丙酯均为天然或源于天然结构的抗氧化剂。6.ABC解析：罐头常见的腐败类型包括：平酸腐败（嗜热脂肪芽孢杆菌，产酸不产气）、黑变（硫化物腐败菌，产生S与铁反应）、硫化物腐败（致黑梭状芽孢杆菌）。发酵腐败多见于密封不严或高酸罐头。脂肪氧化属于品质劣变而非典型微生物腐败分类。7.CD解析：加热至60~70°C是肌原纤维蛋白收缩的最大温度区，导致持水性大幅下降（汁液流失）。冷冻解冻破坏肌纤维结构，导致离心损失增加。食盐和磷酸盐均能显著提高持水性。斩拌乳化能形成蛋白网络锁住水分。8.ABCD解析：烫漂（Blanching）主要目的是钝化酶（尤其是过氧化物酶和多酚氧化酶），排除组织空气，杀灭部分微生物，增加组织软化度（利于装罐或干燥）。但烫漂不可避免会造成水溶性维生素（如维C）和矿物质损失。9.ABCDE解析：微波具有穿透性、加热快、热效率高、选择性加热（含水量高的部分升温快）。由于微波是体积加热，对于厚块食品可能出现中心过热现象。10.ABCDE解析：这是《食品安全国家标准食品添加剂使用标准》（GB2760）中规定的食品添加剂使用的基本原则。三、填空题1.表面（或外部）；内部（或降速）2.纯水饱和蒸汽压3.细（小）；小4.5.渗透；脱水（或改变水分活度）6.非酶7.脂肪球8.铁粉（或还原性铁粉）9.-1810.酵母菌11.热力致死时间（或杀菌强度）的修正值（或CookValue）12.1013.木质素14.不显著加热（或非热）15.温度（或折光仪度数/锤度）16.热不稳定性17.抗氧化18.鸡蛋（或乳/大豆/酪蛋白）19.硬度20.戈瑞（或kGy）四、简答题1.简述水分活度()与微生物生长繁殖的关系，并举例说明在食品保藏中的应用。答：关系：微生物的生长繁殖需要一定的水分活度。不同的微生物对的要求不同。细菌一般要求>0.9；酵母菌要求>0.88；霉菌要求>0.8；耐渗透压酵母和霉菌可在0.65~0.75生长。当食品的低于微生物生长的临界值时，微生物生长受到抑制。应用：通过降低食品的水分活度来延长保质期。(1)干燥保藏：通过晒干、烘干、冷冻干燥等方法除去水分，降低，如干香菇、牛肉干。(2)盐腌保藏：加入食盐，产生高渗透压，结合部分水分，降低，如火腿、咸鱼。(3)糖渍保藏：加入糖，提高渗透压，降低，如果酱、蜜饯。2.什么是食品的玻璃化转变？请解释其在冷冻食品和干制食品保藏中的意义。答：定义：食品玻璃化转变是指非晶态聚合物（或无定形区）从玻璃态（坚硬、类似固体）向橡胶态（柔软、类似液体）转变的温度区域，对应的温度称为玻璃化转变温度()。意义：(1)在冷冻食品保藏中：当储存温度低于（最大冻结浓缩溶液的玻璃化转变温度）时，食品处于玻璃态，扩散速率极慢，抑制了重结晶现象（冰晶长大），能够较好地保持食品的质地和结构稳定性，防止汁液流失和解冻后品质下降。(2)在干制食品保藏中：当干制品处于玻璃态（即环境温度低于其）时，分子流动性被冻结，化学反应速率极慢，能够显著延长货架期，防止吸湿变粘、塌陷和营养成分氧化。若储存温度高于，食品进入橡胶态，易发生结晶、收缩、塌陷等劣变。3.简述栅栏技术的原理及其在肉制品加工中的应用实例。答：原理：栅栏技术是指利用多个（栅栏）因子单独或共同作用，打破微生物的内稳态，抑制微生物的生长繁殖，从而保证食品的卫生安全和品质。这些因子包括水分活度()、pH值、温度(t)、氧化还原电势()、抑菌剂等。应用实例：在香肠加工中：(1)降低：添加食盐、乳粉等降低水分活度。(2)调节pH：添加葡萄糖发酵产酸，降低pH值。(3)竞争性菌群：添加乳酸菌抑制致病菌。(4)F值（杀菌）：通过蒸煮杀死部分微生物。(5)：真空包装降低氧气，抑制好氧菌。多个因子协同作用，使得香肠在常温下也能安全食用。4.比较慢速冻结与快速冻结对食品品质的影响。答：(1)冰晶大小与分布：慢速冻结形成的冰晶数量少、体积大（柱状或针状），且分布不均匀；快速冻结形成的冰晶数量多、体积细小（针状或颗粒状），且分布均匀。(2)组织结构破坏：慢速冻结的大冰晶易刺破细胞膜，导致汁液流失严重，组织结构严重受损；快速冻结的小冰晶对细胞膜机械损伤小，能较好地保持细胞完整性。(3)解冻汁液流失：慢速冻结的食品解冻后汁液流失率高，营养成分和风味损失大；快速冻结的食品解冻后汁液流失率低，品质接近新鲜原料。(4)蛋白质变性：慢速冻结由于浓缩效应时间长，易导致蛋白质严重变性；快速冻结浓缩效应弱，变性程度较轻。结论：快速冻结能显著提高冷冻食品的品质。5.简述食品美拉德反应的反应阶段、对食品品质的影响（有利和不利方面）及控制方法。答：反应阶段：(1)初期阶段：还原糖与氨基化合物缩合生成席夫碱，经Amadori重排。(2)中期阶段：Amadori产物进一步降解，生成还原酮类等不饱和羰基化合物。(3)终期阶段：中期产物与氨基化合物发生醛-氨缩合，生成类黑精（褐色高分子聚合物）。影响：有利：赋予食品诱人的色泽（如面包皮、烤肉、酱油颜色）和特有的风味物质。不利：导致某些食品（如奶粉、果汁）色泽变暗；产生丙烯酰胺等潜在有害物质；造成必需氨基酸（如赖氨酸）损失，降低营养价值。控制方法：(1)控制温度和pH：避免高温和碱性条件。(2)控制水分含量：水分在10%~15%时最易发生，可通过脱水或加水避开。(3)使用还原剂：如亚硫酸盐阻断反应。(4)避免还原糖和氨基酸共存。6.简述超高温瞬时灭菌（UHT）的基本原理及其在乳品加工中的优势。答：原理：UHT（UltraHighTemperatureTreatment）是指在135~150°C的温度下，保持2~4秒，对乳液进行灭菌处理。利用高温在极短时间内杀灭乳中所有的致病菌和绝大部分耐热菌，达到商业无菌要求。优势：(1)品质高：由于加热时间极短，极大地破坏了微生物的营养细胞和芽孢，同时最大程度地保留了乳中的营养成分（如维生素）和天然风味。(2)货架期长：配合无菌包装，可在常温下保存数月而无须冷藏，便于运输和销售。(3)能耗相对较低：相比传统的长时间巴氏杀菌或保持式灭菌，热效率更高。7.食品冷冻浓缩的原理是什么？与蒸发浓缩相比，它有哪些独特的优缺点？答：原理：利用稀溶液中冰点随溶质浓度升高而降低的原理。当溶液温度降至其冰点时，部分水分结晶析出（冰晶），剩余溶液中的溶质浓度因此提高。分离冰晶即可得到浓缩液。优点：(1)避免了高温处理，能最大限度地保留食品原有的风味、色泽和热敏性营养成分（如维生素、酶活性）。(2)不会发生因加热导致的焦糖化、美拉德反应等不良变化。(3)能耗相对较低（因为水的汽化潜热远大于凝固潜热）。缺点：(1)设备投资大，操作成本高。(2)浓缩过程中，冰晶表面会吸附少量溶质，造成分离损失，限制了浓缩极限（通常最高浓缩倍数受共晶点限制）。(3)对于高粘度液体，冰晶分离困难。8.简述气调包装（MAP）中不同气体（、C、）的作用。答：(1)氧气()：作用：维持新鲜肉类和海鲜的鲜红色泽（氧合肌红蛋白）；支持好氧性呼吸代谢（在某些果蔬保鲜中维持极低氧以抑制厌氧呼吸，同时防止无氧酵解）。缺点：促进好氧菌生长；加速脂肪氧化；促进果蔬有氧呼吸。(2)二氧化碳(C)：作用：抑菌防腐。溶于水形成碳酸，降低pH；穿透细胞膜改变细胞渗透压，抑制微生物生长（尤其是霉菌和革兰氏阴性菌）。缺点：浓度过高会导致某些食品（如肉类）出水、颜色变暗；对果蔬可能产生无氧呼吸伤害。(3)氮气()：作用：惰性气体，不发生化学反应。主要作为填充气体，调节包装体积比例，防止包装袋塌陷（尤其是抽真空后）；抑制脂肪氧化（通过排氧）；防止由于C溶解造成的包装内负压。五、计算与分析题1.解：(1)计算值。杀菌要求是杀灭99.99%的细菌，即菌数从=降至N=×(或者理解为对数减少量：lo即需要杀灭4个对数周期的菌数（n=根据公式：t=4所以在121.1°C下所需的杀菌时间为2分钟。(2)计算在115°C下的杀菌时间。利用z值公式进行温度换算：或者：====≈≈答：在115°C下所需的杀菌时间约为8.14分钟。2.解：(1)计算干燥后产品的总重量。设湿基含水率为w，干基含水率为c。已知：=100kg，=绝干物质质量=×已知干燥后干基含水率=10根据干基含水率定义c=，则干燥后水分质量=干燥后总重量=+(2)计算除去的水分量。除去水分量Δ=或者：初始水分100×0.