2025年食品工程《食品工艺学》真题及答案

2025年食品工程《食品工艺学》真题及答案一、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选项中，只有一项是符合题目要求的）1.在食品热处理杀菌中，值表示的是（）。A.在121℃下杀灭90%微生物所需的时间B.在121℃下杀灭99.9%微生物所需的时间C.在121℃下杀灭所有微生物所需的时间D.在121℃下使食品发生褐变所需的时间2.下列哪种干燥方法属于冷冻干燥？（）A.喷雾干燥B.真空冷冻干燥C.滚筒干燥D.流化床干燥3.气调保鲜包装（MAP）中，对于新鲜果蔬通常采用的气体配比特点是（）。A.高氧气、高二氧化碳B.低氧气、高二氧化碳C.高氧气、低二氧化碳D.仅氮气4.食品冻结过程中，放出热量最多的温度区间是（）。A.从初始温度降至冰点B.冰点以下1℃至冰点以下5℃C.冰点以下5℃至终温度D.整个降温过程均匀放热5.下列关于食品辐照保藏的叙述，正确的是（）。A.辐照处理会使食品产生放射性B.辐照属于冷杀菌技术，食品温升极小C.辐照可以完全替代热处理杀菌D.任何剂量的辐照都会破坏食品的风味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.提供主要的蛋白质来源7.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，食品稳定性高B.低于时，扩散速率极慢，食品稳定性高C.是水分完全冻结的温度D.越高，食品越容易发生变质8.下列哪项是UHT（超高温瞬时灭菌）的典型工艺条件？（）A.63℃/30minB.72℃/15sC.135℃/2~5sD.100℃/10min9.食品水分活度（）与微生物生长的关系，下列说法正确的是（）。A.大多数细菌在<0.90B.大多数霉菌在<0.80C.大多数酵母菌在<0.85D.嗜盐菌在<0.7510.罐头食品杀菌过程中，为了杀死肉毒梭状芽孢杆菌，通常要求达到（）。A.5D杀菌B.6D杀菌C.12D杀菌D.15D杀菌11.挤压膨化食品的主要原料成分是（）。A.蛋白质B.脂肪C.淀粉D.纤维素12.下列哪种果汁加工工艺主要用于去除果胶，提高出汁率？（）A.酶处理B.离心分离C.均质D.脱气13.乳粉生产中，如果出粉温度过高，容易导致（）。A.乳粉溶解度降低B.乳粉脂肪氧化C.乳粉水分含量增加D.乳粉微生物超标14.食品腌制过程中，当食盐浓度达到（）时，大部分微生物的生长受到抑制。A.1%~3%B.5%~7%C.10%以上D.20%以上15.臭氧在食品水处理中的作用机理是（）。A.仅通过物理过滤B.强氧化性破坏微生物细胞壁/膜C.提供营养源D.改变水的pH值16.在面包老化过程中，主要发生的化学变化是（）。A.淀粉回生B.蛋白质变性C.脂肪水解D.美拉德反应17.下列哪项不是食品高压处理（HPP）的特点？（）A.可以形成共价键B.能够破坏非共价键C.对食品风味和维生素影响小D.可以均匀地作用于食品整体18.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C.生成反式脂肪酸D.去除油脂中的色素19.在食品发酵中，乳酸菌的主要代谢产物是（）。A.乙醇和二氧化碳B.乳酸C.醋酸D.柠檬酸20.评价食品冷冻速度的常用指标是（）。A.单位时间内食品温度的下降值B.冰晶形成的大小C.-5℃至-1℃通过的时间D.冻结终了温度二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有两项或两项以上是符合题目要求的。多选、少选、错选均不得分）21.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22.下列属于食品非热加工技术的有（）。A.超高压处理B.脉冲电场C.紫外线杀菌D.微波加热23.食品中水分存在的状态包括（）。A.自由水B.结合水C.滞化水D.化学结合水24.导致食品褐变的反应类型有（）。A.美拉德反应B.酶促褐变C.抗坏血酸氧化D.焦糖化反应25.罐头食品出现“胀罐”的原因可能有（）。A.细菌性胀罐（产气菌残留）B.化学性胀罐（氢气）C.物理性胀罐（装罐过满）D.真空度过高26.下列关于食品添加剂亚硝酸钠的描述，正确的有（）。A.可与肌红蛋白反应生成亚硝基肌红蛋白B.过量摄入对人体有害C.在酸性条件下易分解D.具有极强的抗氧化能力27.冷冻食品的T.T.T.概念（时间-温度-耐受性）主要研究（）。A.冻结温度对品质的影响B.冻藏温度波动对品质的影响C.货架期与温度的关系D.解冻方式的影响28.下列哪些物质常被用作食品天然抗氧化剂？（）A.维生素CB.维生素EC.BHAD.茶多酚29.乳制品均质处理的主要作用有（）。A.破碎脂肪球B.防止脂肪上浮C.增加口感细腻度D.杀灭所有致病菌30.食品发酵中，酵母菌的应用包括（）。A.面包发酵B.啤酒酿造C.酸奶制作D.酱油酿造三、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）31.食品杀菌工艺中，F值通常指在__________下杀死一定浓度的细菌所需要的加热时间。32.根据水分在食品中的存在状态，__________水容易结冰，也容易被干燥除去。33.食品冷冻曲线中，最大冰晶生成带通常指__________至__________的温度区间。34.喷雾干燥中，雾化器主要有三种形式：压力式喷嘴、气流式喷嘴和__________。35.乳酸发酵根据产物不同，可分为同型发酵和__________发酵。36.食品干藏原理是通过降低食品的__________和__________，从而抑制微生物生长和酶活性。37.在食品辐射保藏中，常用的辐射源有钴-60和__________。38.罐头热力杀菌时，传热方式主要有__________和__________。39.为了防止油脂氧化哈败，除了添加抗氧化剂外，还可以采用__________包装技术。40.决定肉制品色泽的关键蛋白质是__________。41.食品冻结时，水分转化为冰晶的体积增大约__________%。42.膳食纤维根据溶解性可分为可溶性膳食纤维和__________膳食纤维。43.葡萄糖的异构化产物是__________。44.食品冷冻浓缩的原理是利用冰晶形成时__________的分离。45.在食品罐藏中，pH<4.6的食品通常称为__________食品。46.压力对酶活性的影响比较复杂，一般情况下，低压可激活某些酶，而超高压（>100MPa）通常导致酶活性__________。47.食品速冻的理想条件是__________。48.碳酸饮料中，二氧化碳含量主要受__________和温度的影响。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“×”）49.只要食品经过高压处理，就可以完全杀灭其中的芽孢。（）50.冻结速度越快，形成的冰晶越小，对食品组织的破坏越小。（）51.所有的霉菌都是好氧性的，因此在厌氧条件下无法生长。（）52.中间水分食品（IMF）的水分活度通常在0.6~0.9之间。（）53.美拉德反应需要还原糖和含氨基化合物参与，且反应速度随pH升高而加快。（）54.超高温灭菌（UHT）乳比巴氏杀菌乳（PasteurizedMilk）的保质期短。（）55.食品脱气主要是为了去除氧气，防止氧化变质，同时也为了减少灌装时的泡沫。（）56.反渗透膜技术可以用于海水的淡化，但不能用于果汁的浓缩。（）57.在肉制品加工中，磷酸盐的主要作用是提高肉的保水性。（）58.辐照保藏属于冷杀菌，因此食品在辐照后温度会显著下降。（）五、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）59.水分活度（WaterActivity,）60.商业无菌61.冷激效应62.玻璃化转变63.均质六、简答题（本大题共6小题，每小题5分，共30分）64.简述食品冷冻浓缩的原理及其在果汁加工中的优缺点。65.比较巴氏杀菌、高温短时杀菌（HTST）和超高温杀菌（UHT）的特点及应用。66.简述影响食品干燥速率的主要因素。67.什么是中间水分食品（IMF）？其保藏原理是什么？68.简述气调包装（MAP）中氧气、二氧化碳和氮气的作用。69.简述肉制品腌制过程中发色机理。七、综合应用题（本大题共3小题，共35分）70.（10分）某罐头厂生产一种pH为4.0的果蔬罐头，其主要腐败菌是某种耐热霉菌，其=2.0min，Z=10℃。若初始菌数为个/罐，要求腐败率为0.001%（即最终菌数N≤个/罐）。请计算在100℃下的杀菌时间（F值）。如果将杀菌温度提高到110℃，杀菌时间应为多少？71.（12分）某果汁生产线在生产澄清苹果汁时，经常出现褐变和后浑浊问题。请根据食品工艺学原理，分析产生这些问题的原因，并提出相应的工艺改进措施。72.（13分）请设计一种冷冻调理食品（如速冻水饺或速冻包子）的生产工艺流程，并简要说明关键控制点（CCP）及其控制参数。要求包括：原料选择、预处理、包制、速冻、包装等环节。参考答案及解析一、单项选择题1.A。解析：D值（DecimalReductionTime）是指在特定的热力致死温度下，杀灭90%的特定微生物（即活菌数减少一个对数单位）所需要的时间。2.B。解析：真空冷冻干燥是先将物料冻结，然后在真空环境下升华冰晶的一种干燥方法。3.B。解析：新鲜果蔬通过呼吸作用消耗氧气产生二氧化碳，因此采用低氧气（抑制有氧呼吸）和高二氧化碳（抑制呼吸作用和某些酶活性）的气体配比来降低代谢速率。4.B。解析：在冰点附近，大部分水分转化为冰，相变潜热巨大，因此放出热量最多。5.B。解析：辐照利用射线能量杀灭微生物，属于冷杀菌，不产生放射性，且不残留化学物质。6.D。解析：亚硝酸盐主要用于发色、抑菌和防腐，不提供蛋白质。7.B。解析：当温度低于玻璃化转变温度时，食品体系处于玻璃态，分子流动性被极大限制，扩散速率极慢，化学反应和微生物生长受到抑制，食品稳定性高。8.C。解析：UHT通常在135℃以上保持数秒。9.B。解析：大多数细菌下限为0.90，酵母菌为0.88，霉菌为0.80，嗜盐菌可低至0.75。10.C。解析：肉毒梭状芽孢杆菌是罐头中最致命的病原菌，为确保安全，通常采用12D杀菌，即将芽孢数量降低12个对数单位。11.C。解析：挤压膨化主要利用淀粉在高温高压剪切下的糊化和瞬间汽化产生体积膨胀。12.A。解析：果胶酶可以分解果胶物质，降低粘度，提高出汁率并利于澄清。13.A。解析：出粉温度过高会导致乳粉颗粒表面形成致密的硬壳，内部产生气泡，且蛋白质变性严重，导致溶解度下降（即“不溶解度”增加）。14.C。解析：通常10%以上的食盐浓度能强烈抑制大部分腐败菌，但对嗜盐菌无效。15.B。解析：臭氧（）具有强氧化性，能破坏微生物的细胞壁和细胞膜，氧化其酶和DNA。16.A。解析：面包老化主要表现为淀粉回生（结晶化）和水分迁移。17.A。解析：超高压主要影响非共价键（如氢键、离子键），对共价键影响极小，因此不会破坏小分子物质的风味。18.B。解析：氢化将不饱和双键转化为单键，降低碘值，提高油脂的氧化稳定性和熔点。19.B。解析：乳酸菌将糖类转化为乳酸。20.C。解析。国际制冷学会建议以-5℃至-1℃的时间来区分冻结速度，时间越短，速度越快。二、多项选择题21.ABCD。解析：干燥介质的温度越高、湿度越低、流速越大，以及物料比表面积越大，干燥速率越快。22.ABC。解析：微波加热属于热加工技术（虽然内部产热方式特殊，但本质是热效应）。超高压、脉冲电场、紫外线属于非热或冷杀菌技术。23.ABC。解析：食品中水分主要以自由水、结合水（包括滞化水、毛细管水）等形式存在，化学结合水（结晶水等）一般不作为加工考量对象。24.ABCD。解析：四种均为食品中常见的褐变类型。25.ABC。解析：胀罐原因包括生物性（微生物产气）、化学性（酸性食品腐蚀铁罐产生氢气）、物理性（内容物冻结膨胀或装罐过满）。26.ABC。解析：亚硝酸盐本身抗氧化能力较弱，主要作用是发色和抑菌。27.BC。解析：T.T.T.研究主要关注冻藏期间的温度波动对品质的累积效应，从而确定实用货架期。28.ABD。解析：BHA是人工合成抗氧化剂。29.ABC。解析：均质主要是物理破碎作用，不能杀灭致病菌。30.AB。解析：酸奶制作主要依靠乳酸菌，酱油主要依靠霉菌（米曲霉）和酵母/细菌协同发酵。三、填空题31.121℃（或标准参考温度）32.自由33.-1，-5（或-5，-1）34.离心式雾化器（或旋转式雾化器）35.异型36.水分活度，水分含量37.铯-13738.对流传热，传导传热39.真空（或充气/脱氧）40.肌红蛋白41.942.不溶性43.果糖44.溶质与溶剂（或水分与溶质）45.酸性46.降低（或失活）47.低温快速48.压力四、判断题49.×。解析：虽然高压可以杀灭部分芽孢，但单纯依靠中压（几百MPa）往往难以完全杀灭耐热芽孢，通常需要结合中温或其他手段。50.√。解析：速冻形成细小均匀的冰晶，对细胞膜损伤小。51.×。解析：部分霉菌（如某些酵母样霉菌）是耐厌氧或兼性厌氧的，且某些霉菌在低氧下仍可生长。52.√。解析：IMF的水分活度范围通常在0.60-0.90之间。53.√。解析：美拉德反应受pH影响显著，碱性环境促进反应。54.×。解析：UHT乳由于杀菌更彻底，且通常配合无菌灌装，保质期比巴氏杀菌乳长得多（常温下数月vs冷藏下数天）。55.√。解析：脱气去除氧气防止氧化和维生素C损失，减少泡沫利于灌装计量。56.×。解析：反渗透膜可以截留溶质（如果汁中的糖、酸），让水透过，从而实现浓缩。57.√。解析：磷酸盐能提高肉的pH值，增加离子强度，解离肌动蛋白，从而显著提高保水性。58.×。解析：辐照本身不降温，属于“冷杀菌”是指它不像热杀菌那样通过加热来杀菌，而不是指它会制冷。五、名词解释59.水分活度（WaterActivity,）：表示食品中水分存在的状态（自由程度），即溶液中水蒸气分压与纯水饱和蒸气压之比值。它反映了食品中被微生物、酶和化学反应可利用的有效水分。60.商业无菌：罐头食品经过热处理后，杀灭了致病菌、腐败菌，并在正常储存条件下，微生物不再繁殖，达到了在保质期内不腐败、不致病、不产生毒素的状态，但可能仍存有极少量非致病性的孢子或微生物。61.冷激效应：指生物体在受到低温刺激时，其生理代谢发生一系列适应性变化（如诱导抗冻蛋白、抗氧化酶的合成），从而提高其对后续更严酷低温环境抗性的现象。62.玻璃化转变：非晶态聚合物（或无定形区）从玻璃态向高弹态（或反之）转变时的温度。在食品中，当温度低于时，食品体系粘度极高，分子扩散受阻，处于一种类似“玻璃”的刚性固体状态。63.均质：一种使液-液或液-固分散体系中的分散相颗粒细化、均匀分布的机械处理操作。在食品中常用于牛奶（破碎脂肪球）和饮料（防止分层）。六、简答题64.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。当溶液冷却时，部分水分作为纯冰晶析出，剩余溶液中的溶质浓度因此提高。通过不断移除冰晶，即可实现溶液的浓缩。优点：(1)在低温下操作，避免了热处理对果汁风味、色泽、香气和热敏性营养成分（如维生素C）的破坏。(2)挥发性芳香物质损失少，产品品质高。缺点：(1)冰晶分离困难，浓缩效率受限于冰晶形成的大小和分离技术。(2)设备投资大，能耗高（不仅要制冷，还要分离冰晶）。(3)浓缩程度有限，最终浓度通常只能达到40~50Brix左右（受冰点限制）。(4)可能存在溶质被冰晶包裹夹带损失的问题。65.比较巴氏杀菌、高温短时杀菌（HTST）和超高温杀菌（UHT）的特点及应用。答：(1)巴氏杀菌：条件通常为63℃/30min或72℃/15s。特点：杀菌强度较低，不能杀灭耐热孢子，但较好地保持了食品的天然风味和营养状态。应用：主要用于鲜奶、啤酒、发酵饮料等短保质期（需冷藏）的食品。(2)高温短时杀菌（HTST）：通常指72~75℃/15~20s（针对乳品）。特点：比传统巴氏杀菌时间更短，杀菌效果更好，对品质影响更小。应用：液态奶、部分果汁。(3)超高温杀菌（UHT）：通常为135~150℃/2~4s。特点：杀菌强度极高，可杀灭所有致病菌和绝大多数腐败菌（包括耐热孢子），实现商业无菌。应用：长保质期（常温保存）的灭菌乳、复合蛋白饮料、植物蛋白饮料等。缺点是对风味和色泽有一定热损失，可能产生蒸煮味。66.简述影响食品干燥速率的主要因素。答：(1)干燥介质的条件：温度：温度越高，传热推动力越大，干燥速率越快。湿度：湿度越低，传质推动力越大，干燥速率越快。流速：流速越大，越有利于打破气膜边界层，提高对流传热和传质系数。(2)物料的性质：物料表面积：比表面积越大，干燥越快。物料厚度：越薄，内部水分扩散距离越短，干燥越快。物料结合水含量：结合水越强，越难干燥，降速阶段干燥速率越低。物料性质与结构：毛细管多孔结构利于水分迁移。67.什么是中间水分食品（IMF）？其保藏原理是什么？答：定义：中间水分食品是指水分含量较低（通常在20%~50%），且水分活度被控制在0.60~0.90之间的一类食品。如果脯、肉干、某些糕点等。保藏原理：(1)通过降低水分活度，抑制了腐败菌和致病菌的生长（大部分细菌需>0.9）。(2)抑制了酶的活性。(3)虽然可能残留部分霉菌和酵母，但通过结合防腐剂、真空包装等辅助手段，可在常温下长期保存。68.简述气调包装（MAP）中氧气、二氧化碳和氮气的作用。答：(1)氧气（）：对新鲜果蔬：低浓度用于抑制有氧呼吸，延缓成熟；但浓度过低会导致无氧呼吸，产生异味。对红肉：高浓度用于维持肌红蛋白的鲜红色泽（氧合肌红蛋白）。(2)二氧化碳（C）：对大多数微生物（特别是腐败菌）有很强的抑制作用，其抑菌效果随浓度增加而增强。对新鲜果蔬：适量C可抑制呼吸作用，但过高会导致生理损伤。对食品：可溶解于水或脂肪，增加酸度或导致包装塌陷（需控制比例）。(3)氮气（）：惰性气体，不发生化学反应。主要作为填充气体，调节包装内的气体比例，防止包装袋因C被吸收或被消耗而塌陷（起缓冲支撑作用）。69.简述肉制品腌制过程中发色机理。答：肉制品呈现红色的关键成分是亚硝基肌红蛋白（MbNO）。机理步骤如下：(1)亚硝酸盐（NaNO2）在酸性环境（肉中乳酸或添加抗坏血酸）下分解产生一氧化氮（NO）。(2)一氧化氮与肌红蛋白（Mb，紫红色）结合，生成亚硝基肌红蛋白（MbNO，鲜红色）。(3)亚硝基肌红蛋白在加热后，变性生成稳定的粉红色亚硝基肌色原（这一颜色在加工后保持稳定）。此外，抗坏血酸（维生素C）作为助色剂，可促进亚硝酸盐还原为一氧化氮，并防止亚硝酸盐氧化为有害的氮氧化物。七、综合应用题70.解：这是一个关于热力致死时间计算的问题。公式：t其中：=，N=，=(1)计算100℃下的杀菌时间（F值）：lll=答：在100℃下的杀菌时间为10分钟。(2)计算在110℃下的杀菌时间：利用Z值进行换算。Z值表示杀菌时间变化10倍所需的温度变化。ll10=答：如果将杀菌温度提高到110℃，杀菌时间应为1分钟。71.原因分析及改进措施：原因：(1)褐变：酶促褐变：苹果汁中含有多酚氧化酶（P