食品工艺学试卷和答案

食品工艺学试卷和答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分）1.在食品热处理杀菌中，值表示（）。A.在121.1℃下减少90%微生物所需的时间B.在121.1℃下减少99%微生物所需的时间C.在100℃下减少90%微生物所需的时间D.在121.1℃下杀死所有微生物所需的时间2.下列哪种干燥方法属于接触式干燥？（）A.热风干燥B.真空冷冻干燥C.滚筒干燥D.微波干燥3.食品冻结过程中，通过最大冰晶生成带的时间越短，生成的冰晶（）。A.越大B.越小C.数量越少D.对细胞破坏越大4.气调保鲜包装中，为了抑制新鲜切分果蔬的有氧呼吸，通常采取的气体比例策略是（）。A.高O2，高CO2B.低O2，高CO2C.高O2，低CO2D.低O2，低CO25.下列糖类中，甜度最高且吸湿性最强的是（）。A.葡萄糖B.蔗糖C.果糖D.麦芽糖6.在肉制品加工中，常加入亚硝酸盐，其主要作用是（）。A.增强风味B.发色和抑制肉毒梭状芽孢杆菌C.提高保水性D.增加营养价值7.下列属于非酶褐变反应的是（）。A.多酚氧化酶引起的褐变B.美拉德反应C.抗坏血酸氧化D.酪氨酸酶引起的褐变8.牛奶均质的主要目的是（）。A.杀灭所有微生物B.提高脂肪球的稳定性，防止脂肪上浮C.去除乳糖D.增加蛋白质含量9.油脂氢化的主要目的是（）。A.提高碘值，增加不饱和度B.降低碘值，提高氧化稳定性，改变熔点C.产生反式脂肪酸以增加营养D.去除油脂中的杂质10.玻璃化转变温度（）在食品冷冻干燥保存中的意义在于（）。A.温度高于时，食品处于稳定的玻璃态B.温度低于时，食品处于稳定的玻璃态，扩散速率极低C.是水分完全冻结的温度D.越高，食品越容易发生塌陷11.制作面包时，面筋蛋白形成网络结构，这种蛋白质主要是（）。A.清蛋白B.球蛋白C.麦胶蛋白和麦谷蛋白D.胶原蛋白12.下列哪种防腐剂常用于酸性食品（如碳酸饮料、果汁）的防腐？（）A.苯甲酸钠B.山梨酸钾C.亚硝酸钠D.丙酸钙13.食品辐照杀菌中，通常使用的辐射源是（）。A.紫外线B.微波C.Co或Cs产生的D.X光14.导致罐头食品发生“平酸腐败”的主要微生物是（）。A.酵母菌B.霉菌C.嗜热脂肪芽孢杆菌D.沙门氏菌15.在果汁加工中，为了提高出汁率，常使用（）处理果浆。A.热烫B.果胶酶C.淀粉酶D.蛋白酶16.下列哪项不是高压处理（HPP）对食品的影响？（）A.蛋白质变性B.淀粉糊化C.共价键断裂D.酶失活17.大豆粕中存在的抗营养因子主要是（）。A.黄曲霉毒素B.胰蛋白酶抑制剂和植酸C.沙门氏菌D.皂苷18.评价油脂氧化酸败程度的常用指标是（）。A.酸价（AV）B.过氧化值（POV）C.羰基价D.碘价（IV）19.下列哪项措施可以延缓淀粉的老化（回生）？（）A.降低水分含量B.储存在0-4℃C.添加蔗糖或脂肪D.使用直链淀粉含量高的淀粉20.食品冷冻浓缩的原理是利用（）。A.冰点降低原理B.溶剂与溶质凝固点不同C.渗透压差D.挥发性差异二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。多选、少选、错选均不得分）1.影响微生物耐热性的因素包括（）。A.食品的pH值B.食品的水分活度（）C.糖盐浓度D.脂肪含量2.下列属于栅栏技术的栅栏因子有（）。A.F值（热处理强度）B.pH值C.（水分活度）D.Eh（氧化还原电位）3.食品干制过程中可能会发生的物理化学变化包括（）。A.干缩B.表面硬化C.溶质迁移D.挥发性风味物质损失4.下列关于冷冻食品的陈述，正确的有（）。A.缓慢冻结容易形成大冰晶，破坏细胞结构B.快速冻结形成细小冰晶，对细胞损伤小C.冻结食品在-18℃以下储存，微生物停止生长D.冻结烧是由于温度波动导致的冰晶升华和氧化5.挤压膨化食品的特点包括（）。A.产品结构多孔，质地酥脆B.淀粉糊化度高，易于消化C.营养成分损失较少D.能量消耗低6.引起罐头食品“硫臭”黑变的原因可能有（）。A.罐内残留氧气过多B.食品含硫蛋白质分解C.罐内壁涂料脱落D.杀菌过度7.下列属于食品添加剂中抗氧化剂的有（）。A.BHA（丁基羟基茴香醚）B.BHT（二丁基羟基甲苯）C.PG（没食子酸丙酯）D.亚硫酸钠8.乳酸菌在发酵乳制品中的作用包括（）。A.产生乳酸，降低pH值，抑制杂菌B.产生风味物质（如乙醛、双乙酰）C.部分乳蛋白水解，增加消化率D.产生毒素9.食品腌制过程中，食盐的作用包括（）。A.降低水分活度，抑制微生物B.增强风味C.提高肉的保水性D.促进良好色泽形成10.下列关于超临界流体萃取（SFE）的特点，描述正确的有（）。A.适合提取热敏性物质B.溶剂无残留C.萃取速度快D.只能使用水作为溶剂三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）1.食品杀菌工艺中，F值是指在一定的参考温度（通常为121.1℃）下杀死一定浓度的微生物所需要的________时间。2.热烫处理的主要目的是________，从而在后续加工和储藏中保持品质。3.冻结食品的T.T.T概念是指________、________和________之间的关系。4.水分活度（）是指溶液中水蒸气分压与________之比。5.在食品化学保藏中，苯甲酸钠在________性环境中抑菌效果最好。6.美拉德反应的三个阶段是：初期阶段、________阶段和________阶段。7.根据乙醇含量，发酵酒可分为低度酒（如啤酒，乙醇含量________%vol以下）和高度酒（如蒸馏酒）。8.面包的老化本质上是________的结晶和有序化过程。9.食品辐照剂量单位常用________（kGy）表示。10.膳食纤维根据溶解性可分为________膳食纤维和________膳食纤维。11.在肉制品加工中，为了使肉保持鲜红色，通常利用________将肌红蛋白中的铁氧化为三价铁，形成亚硝基肌红蛋白，加热后变为稳定的________。12.现代食品加工中，膜分离技术主要包括微滤（MF）、超滤（UF）、________（NF）和________（RO）。13.食品香精按形态可分为水溶性香精、油溶性香精和________香精。14.食品冷冻曲线中，温度迅速下降阶段主要是放出________热量，而长时间保持在plateau阶段是由于________。四、判断题（本大题共15小题，每小题1分，共15分。正确的打“√”，错误的打“×”）1.只要将食品中的水分全部除去，微生物就绝对无法生长。（）2.所有的酶在冷冻条件下都会完全失活。（）3.高压均质不仅能破碎脂肪球，还能起到一定的杀菌作用。（）4.罐头食品杀菌的目的是要杀灭食品中所有的微生物，包括芽孢。（）5.脂肪的自动氧化遵循自由基链式反应机制，光和金属离子是催化剂。（）6.在巧克力生产中，精炼（Conching）过程的主要目的是降低颗粒细度，并不涉及风味的改善。（）7.活性氧水在食品加工中主要用于去除农残和杀菌。（）8.玻璃化保藏理论认为，食品处于玻璃态时，其粘度极高，扩散受抑，化学反应速率极慢。（）9.食品中添加的维生素C既是营养强化剂，又是抗氧化剂。（）10.大豆分离蛋白的功能特性主要包括乳化性、起泡性、凝胶性和持水性等。（）11.真空包装的食品如果内部有厌氧菌存在，依然可能发生腐败变质。（）12.速冻食品的质量主要取决于冻结速度，而与解冻方式无关。（）13.麦芽糖醇具有蔗糖的甜度，但不会被人体吸收，不升高血糖，适合糖尿病患者食用。（）14.所有的霉菌都是好氧的，因此真空包装可以完全抑制霉菌生长。（）15.微波加热是内外同时加热，具有加热速度快、热效率高的特点。（）五、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）1.商业无菌2.栅栏技术3.冻结烧4.水分活度（WaterActivity,）5.F0值六、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）1.简述食品冷冻浓缩的原理及其在果汁加工中的优缺点。2.简述引起非酶褐变的主要化学反应类型及其控制措施。3.什么是气调包装（MAP）？简述其在鲜肉保鲜中的作用机理。4.简述食品辐照保藏的基本原理及其主要特点。5.简述在面包制作中，影响面团发酵速度的主要因素。6.简述超临界流体萃取技术的原理及其在食品工业中的应用优势。七、计算与分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）1.某罐头食品在121.1℃进行杀菌处理。已知该产品中污染的某种腐败菌的耐热性参数=1.5分钟，Z=10℃。初始菌数=(1)请计算该杀菌工艺所需的F值（杀菌强度）。(2)如果杀菌温度改为115℃，请计算在该温度下需要多长的杀菌时间（已知=4.742.某果汁工厂计划生产一种澄清苹果汁。在生产过程中，发现果汁在储存一段时间后出现浑浊和沉淀，且颜色变褐。请运用食品工艺学原理，分析产生这些质量问题的可能原因，并提出相应的工艺改进措施。八、论述题（本大题共2小题，每小题15分，共30分）1.试述食品干燥过程中的水分变化机制及恒速干燥阶段与降速干燥阶段的特点。并结合这些特点说明如何控制干燥工艺以获得高质量的干制品。2.请详细论述现代食品加工中“危害分析与关键控制点（HACCP）”体系的七个基本原理，并结合肉制品加工（如火腿肠）举例说明如何确定关键控制点（CCP）。参考答案与解析---一、单项选择题1.A2.C3.B4.B5.C6.B7.B8.B9.B10.B11.C12.A13.C14.C15.B16.C17.B18.B19.C20.B二、多项选择题1.ABCD2.ABCD3.ABCD4.ABCD5.ABC6.AB7.ABC8.ABC9.ABD10.ABC三、填空题1.杀菌2.钝化酶（或灭酶）3.时间；温度；品质（耐受性）4.纯水饱和蒸气压5.酸6.中期；末期（或聚合）7.20（或15，视具体标准，通常啤酒<8，但低度酒常指<20，此处填20或低度皆可，标准答案填20）8.淀粉9.千戈瑞10.可溶性；不溶性11.亚硝酸盐；亚硝基血色原12.纳滤；反渗透13.乳化（或粉末）14.显热；相变潜热四、判断题1.×（微生物生长取决于水分活度，而非绝对含水量）2.×（大多数酶在低温下受抑制，但仍有活性，如脂解酶）3.√4.×（商业无菌不要求杀灭所有微生物，主要杀灭致病菌和在罐内环境中能繁殖的腐败菌）5.√6.×（精炼不仅降低细度，还通过剪切和氧化改善风味和流变性）7.√8.√9.√10.√11.√12.×（解冻方式对汁液流失和品质影响巨大）13.√14.√15.√五、名词解释1.商业无菌：指罐头食品经过杀菌处理后，在规定的储存条件和保质期内，不含致病菌和在正常储存条件下能繁殖的腐败菌，或者仅含有极少数数量极少的微生物（处于休眠状态），但产品品质仍符合标准的状态。2.栅栏技术：指在食品设计和加工中，利用多个（栅栏）因子（如温度、pH、、Eh、压力等）协同作用，共同阻碍微生物生长繁殖，从而实现食品防腐保鲜的技术。3.冻结烧：指冷冻食品在冻藏过程中，由于冰晶升华，导致食品表面出现脱水、干燥、海绵状多孔结构，并伴随脂肪氧化变色，从而导致食品品质严重下降的现象。4.水分活度（）：表示食品中水分存在的自由状态（即参与化学反应和微生物可利用的程度），定义为食品水分的蒸气压与相同温度下纯水饱和蒸气压的比值。5.F0值：在标准杀菌温度（121.1℃）下，杀死一定浓度的细菌芽孢（通常指肉毒梭状芽孢杆菌）所需的热处理时间，单位为分钟。它是衡量杀菌强度的基准指标。六、简答题1.简述食品冷冻浓缩的原理及其在果汁加工中的优缺点。答：原理：利用冰与水溶液之间的固液相平衡原理。当溶液温度降至冰点以下时，水分部分结晶成冰，剩下的液相中溶质浓度因此提高。分离出冰晶即可得到浓缩的液相产品。优点：(1)是在低温下操作，避免了热处理对果汁风味、色泽和营养成分（如维生素）的破坏。(2)能较好地保留果汁原有的芳香物质。(3)不发生相变（汽化），能耗相对较低。缺点：(1)冰晶分离技术要求高，难以完全去除冰晶夹带的果汁，导致损失。(2)浓缩程度受限于冰点，难以达到极高的浓度。(3)设备投资大，操作成本高。2.简述引起非酶褐变的主要化学反应类型及其控制措施。答：主要类型：(1)美拉德反应：氨基化合物与还原糖之间的反应。(2)焦糖化反应：糖类在高温下发生的脱水、裂解和聚合反应。(3)抗坏血酸氧化：抗坏血酸在有氧条件下氧化分解产生褐色物质。控制措施：(1)低温储藏和加工。(2)控制水分活度（避开美拉德反应最快的中等水分区）。(3)避免使用还原糖（如用蔗糖代替葡萄糖）。(4)使用亚硫酸盐等抑制剂。(5)避免长时间高温加热。3.什么是气调包装（MAP）？简述其在鲜肉保鲜中的作用机理。答：定义：气调包装是指在一定比例的保护性气体（如、C、）环境中包装食品，以改变食品周围的气体环境，从而抑制微生物生长和酶活性的包装技术。机理：(1)高浓度C：溶于水形成碳酸，降低pH值，穿透细菌细胞膜改变其渗透压，从而抑制腐败菌（特别是假单胞菌等好氧菌）的生长。(2)低浓度：抑制好氧菌生长，同时降低肌红蛋白氧化速度，延缓褐变。但需保留少量以维持鲜肉的鲜红色（氧合肌红蛋白）。(3)：作为填充气体，防止包装塌陷，且不参与化学反应。4.简述食品辐照保藏的基本原理及其主要特点。答：原理：利用放射性同位素（如Co）产生的γ特点：(1)冷杀菌：食品升温极小，能保持原有风味和营养。(2)穿透力强：可处理包装好的食品，无二次污染。(3)无化学残留。(4)杀菌效果均匀。(5)投资大，需专门防护设施，且公众接受度存在争议。5.简述在面包制作中，影响面团发酵速度的主要因素。答：(1)温度：酵母发酵有最适温度（通常25-28℃），温度过高酵母衰老快，过低发酵慢。(2)糖类：作为酵母的碳源，适量的可发酵糖促进发酵。(3)氮源：面团中的蛋白质分解或添加的铵盐提供氮源，促进酵母繁殖。(4)渗透压：糖、盐浓度过高会产生高渗透压，抑制酵母发酵。(5)氧气：酵母在有氧条件下进行呼吸作用，产气多、速度快；缺氧时进行酒精发酵，产气少。(6)酵母活性与用量：酵母活性高、用量大，发酵速度快。(7)pH值：酵母适宜在微酸性环境（pH4-6）中生长。(8)面团水分：水分适当，酵母易于移动和繁殖。6.简述超临界流体萃取技术的原理及其在食品工业中的应用优势。答：原理：利用超临界流体（如C）在临界点附近，其密度接近液体（溶解能力强），而粘度接近气体（扩散能力强）的特性。通过调节压力和温度，改变超临界流体的密度和极性，从而实现对目标物质的萃取和分离。应用优势：(1)萃取和分离合二为一，工艺简单。(2)低温操作，适合提取热敏性、易氧化物质（如精油、不饱和脂肪酸）。(3)C无毒、无味、惰性、不燃、廉价，且无溶剂残留。(4)可以通过调节参数实现高选择性萃取。七、计算与分析题1.解：(1)计算F值（杀菌强度）：根据杀菌值公式：F已知：=1.5min，=，N代入公式：FFFF=答：该杀菌工艺所需的F值为12分钟。(2)计算115℃下的杀菌时间：方法一（利用杀菌值F不变）：F已知=4.74min，lt=方法二（利用Z值换算）：已知Z=10，温度差杀菌时间倍数n=或者使用公式：L=，这里求时间，直接用tt=注：这里若使用题目给定的=4.74验证：与的关系：lg(/=×题目给定=4.74t=答：在115℃下需要约37.92分钟（或取整38分钟）。2.分析与措施：原因分析：(1)浑浊和沉淀：a.后浑浊：主要是由于果汁中的蛋白质、多酚物质在储存过程中发生聚合反应，形成不溶性复合物。b.果胶物质：如果果胶酶处理不彻底，残留的果胶可能与钙离子等形成凝胶沉淀。c.淀粉：未糊化的淀粉颗粒老化回生，形成沉淀。(2)颜色变褐：a.酶促褐变：多酚氧化酶（PPO）和过氧化物酶（POD）未完全失活，在有氧条件下氧化酚类物质形成醌，进而聚合形成褐色色素。b.非酶褐变：美拉德反应（还原糖与氨基酸）和抗坏血酸氧化在长期储存中发生。工艺改进措施：(1)针对浑浊沉淀：a.添加果胶酶和淀粉酶进行澄清处理，分解大分子果胶和淀粉。b.使用明胶、硅胶、膨润土等澄清剂进行吸附澄清，去除蛋白质和多酚。c.采用超滤技术（膜分离），截留大分子物质，获得清亮的滤液。(2)针对褐变：a.强化榨汁后的热处理（热烫），彻底钝化PPO和POD酶活性。b.在加工过程中和包装中尽量脱氧，减少氧化底物。c.添加抗氧化剂（如维生素C、异抗坏血酸钠）抑制氧化。d.低温、避光储存，减缓化学反应速率。e.调整pH值，抑制褐变反应速率。八、论述题1.试述食品干燥过程中的水分变化机制及恒速干燥阶段与降速干燥阶段的特点。并结合这些特点说明如何控制干燥工艺以获得高质量的干制品。答：(1)水分变化机制：食品干燥过程是热量传递和质量传递（水分迁移）同时进行的过程。热量从热源通过空气对流或传导传递到食品表面，再向内部传导；水分则从食品内部通过扩散或毛细管作用迁移到表面，并在表面吸热汽化后扩散到周围空气中。(2)两个阶段的特点：a.恒速干燥阶段：这是干燥初期。此时食品表面存在大量自由水分，水分从内部向表面迁移的速度足以补充表面汽化的水分。食品表面温度保持在空气的湿球温度附近，干燥速率恒定，主要由表面汽化速率控制（外部扩散控制）。此阶段主要去除的是非结合水分。b.降速干燥阶段：当食品表面水分被蒸发，内部水分向表面迁移速度小于表面汽化速度时，进入降速阶段。此时食品表面温度逐渐上升，接近空气干球温度，干燥速率逐渐降低，主要由内部水分扩散控制（内部扩散控制）。此阶段去除的是结合水分（物理、化学结合水）。(3)工艺控制策略：为了获得高质量（复水性好、色泽好、结构疏松）的干制品，应控制工艺以减少降速阶段的不良影响：a.控制干燥速率：在恒速末期和降速初期，若干燥过快，表面易硬化（结壳），阻碍内部水分逸出，导致内部应力集中、龟裂或复水性差。应适当控制初期温度和风速，避免表面硬化。b.逆流干燥：对于较厚物料，可采用逆流干燥，使后期温度较高，有利于降低内部水分粘度，加快扩散。c.介质参数调节：随着干燥进行，逐渐降低空气温度和相对湿度，以匹配物料含水量的降低，防止热敏性成分破坏和过度硬化。d.预处理：对物料进行烫漂、渗透、膨化等预处理，改变细胞结构通透性，提高内部水分扩散速率，缩短降速阶段时间。e.冷冻干燥：对于极高价值食品，采用冷冻干燥，在真空低温下升华，完全避免了表面硬化问题，能极好地保留结构和营养。2.请详细论述现代食品加工中“危害分析与关键控制点（HACCP）”体系的七个基本原理，并结合肉制品加工（如火腿肠）举例说明如何确定关键控制点（CCP）。答：HACCP体系七个基本原理：1.进行危害分析和预防措施：识别从原料接收到消费的各环节可能存在的生物、化学和物理危害，并制定预防控制措施。2.确定关键控制点（CCP）：在加工流程中，能