2025年考研食品科学与工程食品工艺学试卷(含答案)

2025年考研食品科学与工程食品工艺学试卷(含答案)一、名词解释（每题3分，共30分）1.食品工艺学2.水分活度（WaterActivity,）3.商业无菌4.冷冻曲线5.栅栏技术6.均质7.美拉德反应8.F值9.挤压膨化10.T.T.T.概念二、单项选择题（每题1.5分，共30分）1.下列哪种干燥方法属于接触式干燥，且常用于液态食品的浓缩？（）A.喷雾干燥B.冷冻干燥C.滚筒干燥D.微波干燥2.在食品热处理杀菌中，D值表示（）。A.杀菌时间B.杀菌温度C.在特定温度下杀死90%微生物所需的时间D.杀菌效率3.导致乳制品产生“陈腐味”的主要酶类是（）。A.脂肪氧化酶B.多酚氧化酶C.脂酶D.蛋白酶4.水果罐头通常采用何种acidity环境进行杀菌？（）A.中性（pH>4.6）B.酸性（pH≤4.6）C.碱性D.强酸性（pH<3.0）5.下列关于食品辐射保藏的描述，错误的是（）。A.冷杀菌技术，食品升温极小B.可有效杀灭食品中的致病菌和腐败菌C.辐照食品会带有放射性D.适用于谷物、果蔬、肉类等多种食品6.在肉制品腌制中，亚硝酸盐的主要作用不包括（）。A.发色B.抑制肉毒梭状芽孢杆菌C.增强风味D.提高水分含量7.下列哪种果汁澄清方法利用了果胶酶的作用？（）A.离心分离B.酶法澄清C.过滤D.吸附8.面包老化主要是由淀粉的（）引起的。A.糊化B.水解C.回生（retrogradation）D.氧化9.油脂精炼过程中，脱除游离脂肪酸的工序称为（）。A.脱胶B.脱酸C.脱色D.脱臭10.冻结食品在贮藏过程中，即使温度恒定，其冰晶仍会发生变化，这种现象称为（）。A.重结晶B.升华C.解冻D.干耗11.下列哪项不是影响食品干燥速率的因素？（）A.干燥介质的温度B.干燥介质的流速C.物料的表面积D.物料的密度12.超高温杀菌（UHT）通常采用的温度和时间组合是（）。A.63℃，30minB.72℃，15sC.135-150℃，2-4sD.100℃，5min13.玻璃化转变温度在食品冷冻保藏中的意义在于（）。A.高于时，扩散速率极慢，反应停止B.低于时，扩散速率极慢，食品稳定性极高C.低于时，品质迅速下降D.与食品保藏无关14.制作酸奶时，常用的发酵剂菌种是（）。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.双歧杆菌和啤酒酵母15.下列哪种甜味剂具有高甜度、低热值的特点？（）A.蔗糖B.葡萄糖C.阿斯巴甜D.麦芽糖16.食品包装的主要功能不包括（）。A.保护食品B.提供信息C.促进销售D.增加食品营养价值17.下列哪项是控制酶促褐变的有效措施？（）A.添加抗氧化剂B.隔氧C.热烫D.低温冷藏18.速冻食品的质量优于缓冻食品，主要是因为速冻（）。A.形成的冰晶数量少，体积大B.形成的冰晶数量多，体积小且分布均匀C.冻结时间长D.浓缩效应明显19.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.预调和比例D.碳酸化倍数20.下列关于食品发酵的叙述，正确的是（）。A.发酵完全是微生物的腐败作用B.发酵是有益的微生物作用过程C.发酵不需要控制条件D.发酵产物只有酒精和二氧化碳三、多项选择题（每题3分，共30分。多选、少选、错选均不得分）1.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C.微波加热D.辐照2.影响微生物耐热性的因素包括（）。A.污染菌的数量B.食品的pH值C.食品的水分活度D.食品的脂肪含量3.下列哪些变化属于食品干燥过程中可能发生的化学变化？（）A.维生素损失B.脂肪氧化C.美拉德反应D.蛋白质变性4.乳制品均质的主要目的是（）。A.防止脂肪上浮B.增加黏度C.提高稳定性D.杀灭微生物5.果蔬呼吸作用强度的相关因素包括（）。A.温度B.气体成分（O2和CO2浓度）C.湿度D.机械损伤6.肉制品斩拌过程中，添加食盐的主要作用有（）。A.提取盐溶性蛋白B.形成乳化体系C.抑制微生物D.增强风味7.下列属于天然食品防腐剂的是（）。A.苯甲酸钠B.山梨酸钾C.溶菌酶D.乳酸链球菌素8.油脂氢化的目的包括（）。A.提高油脂的氧化稳定性B.改变油脂的晶型C.将液态油转化为固态脂肪D.除去异味9.食品冷藏过程中常见的变质现象有（）。A.微生物繁殖B.冷害C.干耗D.脂肪氧化10.下列关于食品质构的描述，正确的有（）。A.硬度是食品抵抗变形的能力B.咀嚼性模拟了咀嚼食品所需的能量C.弹性指食品变形恢复的能力D.质构仅与口感有关，与化学成分无关四、填空题（每空1分，共20分）1.食品保藏的原理主要是通过控制________、________、________等栅栏因子来抑制微生物生长和酶活性。2.根据pH值的不同，罐头食品可分为________罐头和________罐头，前者通常采用100℃以下杀菌，后者需采用100℃以上高压杀菌。3.在食品冷冻过程中，水分主要在________温度区间形成冰晶，此过程放出大量________。4.乳酸发酵根据产物不同，可分为________发酵和________发酵。5.食品干燥的三要素是：________、________、________。6.脂肪酸氧化的主要途径有________氧化和________氧化。7.玻璃化保藏理论认为，食品应在低于________温度下贮藏，此时分子流动性被限制。8.食品强化的方式主要有________、________和载体强化。9.食品感官检验的四个基本要素是________、________、________、________。五、简答题（每题6分，共36分）1.简述水分活度（）与食品稳定性的关系。2.简述食品热烫处理的目的及主要影响因素。3.比较喷雾干燥与冷冻干燥的优缺点。4.简述肉制品腌制过程中发色机理。5.什么是栅栏技术？请举例说明其在肉制品保藏中的应用。6.简述引起食品非酶褐变的主要化学反应类型。六、论述题（每题12分，共36分）1.试述UHT乳（超高温灭菌乳）的加工工艺流程及其关键工艺控制点，并分析为何UHT乳能在常温下长期保存。2.论述果蔬采后的生理变化特性，并据此提出果蔬气调贮藏（CA/MA）的原理及主要技术参数。3.某饮料厂计划开发一款新型澄清苹果汁，试从原料选择、预处理、榨汁、澄清、均质、脱气、杀菌、包装等工序设计其生产工艺流程，并说明各工序的技术要点。七、计算题（8分）某罐头厂对某低酸性罐头进行杀菌试验。已知该罐头在121.1℃杀菌时，目标菌（肉毒梭状芽孢杆菌）的D值=0.2min，Z值=10℃。假设初始菌量为个/罐，要求杀菌后腐败概率为（即残存菌数N=）。（1）请计算该杀菌过程的杀菌强度F值（以121.1℃为基准温度）。（2）如果杀菌温度改为115℃，已知Z=10℃，请计算达到相同杀菌效果所需的杀菌时间t（假设升温、降温时间忽略不计，且热穿透系数为1）。参考答案一、名词解释1.食品工艺学：是一门应用化学、物理学、生物学、工程学等基础学科的知识，研究食品的原料特性、加工原理、工艺技术、设备选用、产品质量控制及新产品开发的科学技术。2.水分活度（WaterActivity,）：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。它决定了微生物、酶和化学反应能否在食品中进行。3.商业无菌：指罐头食品经过杀菌处理后，在正常贮存条件下，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的状态。它允许存在极少数的孢子或微生物，但它们在产品保质期内不会引起腐败变质。4.冷冻曲线：描述食品在冻结过程中，温度随时间变化的曲线。通常包括三个阶段：初阶段（温度降至冰点）、结晶阶段（放出潜热，温度plateau）、终阶段（温度继续下降）。5.栅栏技术：一种利用多个栅栏因子（如温度、pH、、氧化还原电位、防腐剂等）协同作用，共同抑制食品中微生物生长和毒素形成的食品保藏技术。6.均质：一种使液态物料中的分散相颗粒（如脂肪球）破碎细化，并均匀分散在连续相中的机械处理过程，旨在提高食品体系的稳定性，防止分层或沉淀。7.美拉德反应：指含有氨基的化合物与含有羰基的化合物之间经缩合、聚合生成类黑精的化学反应。该反应赋予食品特殊的色泽和风味，但也会导致营养成分（如赖氨酸）损失，甚至产生有害物质。8.F值：指在一定的杀菌温度下，杀灭一定浓度的某种微生物所需的热处理时间，通常以121.1℃（250°F）为基准温度，将不同温度下的杀菌效果换算成121.1℃下的等效杀菌时间，用于衡量杀菌的强度。9.挤压膨化：利用挤压机螺杆的推动力，将物料在高温、高压、高剪切力的条件下向前输送，并在极短时间内通过模头挤出，瞬间压力降至常压，水分闪蒸，物料体积膨胀、结构疏松的加工技术。10.T.T.T.概念：即时间-温度-耐受性概念。它表明冷冻食品的品质主要取决于其经历的温度历程（时间与温度的组合），而不仅仅是某一时刻的温度。遵循该原则可最大限度地保证冻品品质。二、单项选择题1.C2.C3.C4.B5.C6.D7.B8.C9.B10.A11.D12.C13.B14.A15.C16.D17.C18.B19.C20.B三、多项选择题1.ABD2.ABCD3.ABCD4.AC5.ABCD6.ABD7.CD8.ABC9.ABCD10.ABC四、填空题1.温度；pH；水分活度（）2.酸性；低酸性3.-1℃~-5℃（或冰点附近）；潜热（或结晶热）4.同型；异型5.热能传递；水分迁移；物质平衡6.自动；酶促（或脂肪氧合酶催化）7.玻璃化转变（）8.面粉强化；大米强化9.视觉；嗅觉；味觉；触觉（或听觉）五、简答题1.简述水分活度（）与食品稳定性的关系。答：水分活度是预测食品稳定性和安全性的重要指标。（1）微生物生长：大多数细菌在>0.9时生长，酵母菌在>0.88，霉菌在>0.8（2）酶促反应：较高时（>0.75）酶活性高；降低会抑制酶活性，但某些水解酶在低下仍有活性。（3）化学反应：美拉德反应、脂肪氧化等化学反应速率通常在中等（0.7-0.9）时最快，过高或过低都会减缓。（4）质地：对于干制食品，低可保持脆性；对于软质食品，需较高保持柔软。因此，降低水分活度是食品干燥、腌制、糖渍等保藏方法的核心原理。2.简述食品热烫处理的目的及主要影响因素。答：目的：（1）破坏酶活性，防止酶促褐变和维生素损失。（2）排除组织间隙中的气体，使组织软化，利于装罐和干燥。（3）杀灭部分附着在原料表面的微生物。（4）排除原料中的不良气味。影响因素：（1）温度：温度越高，灭酶和杀菌效果越好，但营养损失增加。（2）时间：时间越长，效果越好，但品质下降。（3）传热介质：水、蒸汽、热空气等。（4）原料状态：原料大小、成熟度影响热穿透速率。3.比较喷雾干燥与冷冻干燥的优缺点。答：喷雾干燥：优点：干燥速率极快，物料受热时间短，适合热敏性物料；产品溶解性好，呈粉末状；生产成本低，连续化生产。缺点：容积蒸发强度大，设备体积大；能耗较高；产品可能有热变性。冷冻干燥：优点：在低温低压下进行，水分直接升华，能极好地保留食品的色、香、味、形及热敏性营养成分；复水性极好。缺点：设备投资昂贵，能耗极高，生产周期长，成本高，不适合大规模低成本生产。4.简述肉制品腌制过程中发色机理。答：肉制品腌制中的红色主要来源于亚硝酸盐（或硝酸盐还原为亚硝酸盐）。机理：亚硝酸盐在酸性条件下（添加抗坏血酸等助色剂创造酸性环境）生成不稳定的亚硝酸，亚硝酸分解产生一氧化氮（NO）。NO与肌肉中的肌红蛋白（Mb）结合，生成鲜红色的亚硝酰肌红蛋白（NOMb）。亚硝酰肌红蛋白在加热后，生成稳定的粉红色亚硝酰血色原（NOHb/NOMb'），赋予腌肉特有的色泽。反应式：NaN→HN5.什么是栅栏技术？请举例说明其在肉制品保藏中的应用。答：栅栏技术是指利用多个栅栏因子（hurdles）协同作用，突破单一因子的局限性，实现对食品微生物的稳定控制，同时保持食品品质。在肉制品中的应用举例：生产香肠时，常设置以下栅栏因子：（1）：通过添加食盐或降低水分含量，控制水分活度。（2）pH：添加葡萄糖发酵产酸，降低pH值。（3）防腐剂：添加亚硝酸盐抑制肉毒杆菌。（4）F值：通过蒸煮杀菌杀灭致病菌。（5）Eh：真空包装降低氧化还原电位。这些因子共同作用，使得即使单一因子强度不高，也能保证产品安全且品质优良。6.简述引起食品非酶褐变的主要化学反应类型。答：非酶褐变是指在无酶参与的情况下发生的褐变反应，主要包括：（1）美拉德反应：还原糖与氨基酸、蛋白质之间的反应，产生类黑精，是食品加工中最重要的褐变反应（如面包皮、烤肉、咖啡）。（2）焦糖化反应：糖类在高温下（无氨基化合物存在）发生脱水、裂解、聚合生成焦糖色素的过程（如可乐、糖果）。（3）抗坏血酸氧化：抗坏血酸（维生素C）在有氧条件下氧化分解生成糠醛类物质，进一步聚合形成褐色物质（如果汁褐变）。六、论述题1.试述UHT乳（超高温灭菌乳）的加工工艺流程及其关键工艺控制点，并分析为何UHT乳能在常温下长期保存。答：工艺流程：原料乳验收→预处理（过滤、净化）→标准化→预热→均质→UHT灭菌→无菌冷却→无菌灌装→封盖→成品。关键工艺控制点：（1）原料乳质量：必须极高，不含耐热芽孢，体细胞和杂菌数低。（2）均质：通常在灭菌前进行，温度约60-85℃，压力15-20MPa，防止脂肪上浮，保证灭菌效果均匀。（3）UHT灭菌：通常采用135-150℃保持2-4s。必须精确控制温度和时间，确保达到商业无菌要求。（4）无菌灌装：这是最关键的环节。包材、设备环境、灌装阀等必须经过严格灭菌（双氧水等），且保持正压保护，防止二次污染。常温保存原理：UHT乳通过超高温瞬时灭菌，杀灭了乳中所有的致病菌和绝大部分腐败菌（包括耐热芽孢），达到了商业无菌的要求。随后配合无菌灌装技术，将灭菌后的乳在无菌条件下装入经过灭菌的容器中并密封。由于产品内部无活菌存在，且包装阻隔了外界微生物的侵入，因此可以在常温下长期保存（通常6个月以上）而不变质。2.论述果蔬采后的生理变化特性，并据此提出果蔬气调贮藏（CA/MA）的原理及主要技术参数。答：采后生理变化特性：（1）呼吸作用：果蔬采后仍是有生命体，呼吸作用消耗有机物，产生热量、CO2和乙醇等，导致品质下降。呼吸跃变型果蔬（如苹果、香蕉）有明显的呼吸高峰。（2）乙烯产生：乙烯是成熟激素，促进呼吸、衰老和软化。（3）蒸腾作用：导致失水萎蔫、失重和风味改变。（4）成熟与衰老：组织软化、色泽变化、风味物质转化。气调贮藏（CA/MA）原理：通过调节贮藏环境中的气体成分（降低O2浓度，提高CO2浓度），配合适宜的温度，抑制果蔬的呼吸作用和乙烯产生，延缓代谢过程，从而达到延长保鲜期的目的。主要技术参数：（1）O2浓度：通常控制在2%-5%。过低会导致无氧呼吸，产生酒精中毒。（2）CO2浓度：通常控制在1%-5%（不同果蔬耐受度不同）。过高会引起生理损伤（如褐变、异味）。（3）温度：根据果蔬特性设定冰点以上的适宜低温。（4）相对湿度：85%-95%，减少水分蒸发。（5）乙烯浓度：尽可能低（<0.1ppm），常结合乙烯脱除剂使用。3.某饮料厂计划开发一款新型澄清苹果汁，试从原料选择、预处理、榨汁、澄清、均质、脱气、杀菌、包装等工序设计其生产