2025年食品工艺学试题及答案

2025年食品工艺学试题及答案一、单项选择题（本大题共20小题，每小题1分，共20分。每小题只有一个选项是符合题意的）1.下列哪种干燥方法属于接触式干燥，且常用于液态及糊状食品的干燥？A.热风干燥B.真空干燥C.滚筒干燥D.冷冻干燥2.在食品冻结过程中，最大冰晶生成带通常指的温度区间是？A.-1℃~0℃B.-5℃~-1℃C.-18℃~-5℃D.-30℃~-18℃3.罐头食品杀菌过程中，对于pH大于4.6的低酸性食品，主要针对的腐败菌是？A.酵母菌B.霉菌C.肉毒梭状芽孢杆菌D.乳酸菌4.下列哪种防腐剂常用于抑制真菌（酵母和霉菌），在面包、果汁中应用广泛？A.苯甲酸钠B.山梨酸钾C.亚硝酸钠D.亚硫酸盐5.食品辐射保藏中，为了达到完全灭菌（杀灭所有微生物，包括芽孢），通常需要的辐射剂量范围是？A.1~10kGyB.10~50kGyC.50~100kGyD.>10kGy（通常需30-50kGy以上，甚至更高）6.在肉制品加工中，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.提高水分活度7.下列关于玻璃化转变温度（Tg）的描述，错误的是？A.当食品温度低于Tg时，食品处于玻璃态，扩散速率极低B.Tg是食品贮藏稳定性的重要物理参数C.提高食品中小分子糖类的含量会降低TgD.冷冻干燥过程中，干燥层温度应始终低于产品的Tg8.牛乳均质的主要目的是？A.杀灭致病菌B.破碎脂肪球，防止脂肪上浮C.除去乳中水分D.增加蛋白质含量9.下列哪种果汁澄清方法利用了果胶酶对果胶的水解作用？A.离心分离B.酶法澄清C.过滤D.吸附10.油脂氢化过程中，为了改善油脂的氧化稳定性和熔点，通常进行的反应是？A.水解B.酯交换C.加氢D.皂化11.在食品extrusion（挤压）加工中，原料在挤压机内经历的典型过程顺序是？A.输送→熔融→剪切→成型B.输送→混合→加热→加压→成型C.破碎→混合→成型→干燥D.预处理→输送→冷却→切割12.下列哪种包装技术通过置换包装内的气体来延长食品货架期？A.真空包装B.充气包装（MAP）C.无菌包装D.软罐头13.决定食品冻结速度的关键因素是？A.冻结介质的温度B.食品的导热系数C.传热系数与食品表面积的乘积（hA）D.食品的比热容14.在面包老化（陈化）过程中，主要发生的化学变化是？A.蛋白质变性B.淀粉回生C.脂肪氧化D.美拉德反应15.下列关于食品冷冻浓缩的描述，正确的是？A.是利用冰晶的形成来浓缩溶液B.会造成挥发性风味物质的损失C.浓缩过程中溶质会被浓缩在冰晶中D.能耗通常低于反渗透浓缩16.制作干酪时，凝乳酶（Rennet）的主要作用是？A.杀菌B.使酪蛋白发生凝乳C.乳糖发酵D.脂肪水解17.下列哪项指标常用于评价油脂的氧化程度？A.酸价（AV）B.过氧化值（POV）C.碘价（IV）D.皂化价（SV）18.在食品热处理中，D值表示？A.杀灭90%的微生物所需要的时间B.杀灭99.9%的微生物所需要的时间C.在一定温度下，细菌数量减少一个对数周期所需的时间D.热力致死时间19.下列哪种甜味剂属于高倍天然甜味剂？A.阿斯巴甜B.三氯蔗糖C.甜菊糖苷D.糖精钠20.食品发酵中，泡菜发酵初期主要繁殖的微生物是？A.乳酸菌B.酵母菌C.醋酸菌D.肠道细菌二、多项选择题（本大题共10小题，每小题2分，共20分。每小题有两个或两个以上选项是符合题意的，少选得1分，错选不得分）21.影响食品干燥速度的因素包括？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.食品的比表面积22.下列属于非热杀菌技术的是？A.超高压杀菌（HPP）B.脉冲电场杀菌（PEF）C.紫外线杀菌D.微波杀菌23.食品中水分活度（Aw）降低的方法有哪些？A.干燥B.添加盐或糖C.冷冻D.添加保湿剂24.下列关于美拉德反应的描述，正确的有？A.是还原糖与氨基化合物之间的反应B.反应产物类黑精具有抗氧化性C.该反应需要碱性环境才容易进行D.是食品产生褐变的主要原因之一25.气调包装（MAP）中常用的气体组合包括？A.O2+CO2B.N2+CO2C.O2+N2D.O2+CO2+N226.导致罐头食品发生“平盖酸败”（FlatSour）的原因可能是？A.杀菌不足B.嗜热脂肪芽孢杆菌生长C.封口不严D.冷却水污染27.下列哪些物质属于天然抗氧化剂？A.维生素EB.茶多酚C.BHAD.植酸28.膳食纤维的生理功能包括？A.改善肠道菌群B.降低血清胆固醇C.调节血糖D.提供人体必需能量29.冷冻食品的T.T.T.概念（Time-Temperature-Tolerance）主要研究？A.温度波动对品质的影响B.贮藏时间与品质的关系C.冻结速度与能耗的关系D.品质的可接受性限度30.下列属于现代生物技术在食品加工中应用的有？A.酶工程B.发酵工程C.膜分离技术D.基因工程三、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“×”）31.只要食品的含水量低，微生物就难以生长。32.所有的霉菌都需要氧气才能生长。33.在相同的温度下，相对湿度越高，食品的平衡水分含量就越高。34.超高温瞬时灭菌（UHT）对食品营养物质的破坏程度小于传统的巴氏杀菌。35.冷冻干燥（冻干）得到的食品具有多孔结构，复水性极好，但成本昂贵。36.食品的玻璃化转变温度（Tg）越高，在室温下贮藏越稳定。37.脂肪的自动氧化是自由基链式反应，光和金属离子是强催化剂。38.为了保持果汁的天然风味，浓缩果汁最好采用反渗透技术。39.在食品中添加维生素C可以作为抗氧化剂，也可以作为营养强化剂。40.食品辐照处理会在食品中产生放射性残留，因此安全性备受争议。四、填空题（本大题共20空，每空1分，共20分）41.食品干制过程中，物料中心温度未达到湿球温度，且干燥速率恒定的阶段称为______阶段；当物料表面水分被蒸干，干燥速率逐渐降低的阶段称为______阶段。42.食品冻结时，水分转化为冰晶的量占食品总水分量的百分比称为______。43.杀菌公式中，通常表示为//P/t，其中44.乳酸发酵根据产物不同，主要分为同型发酵，主要产物是______；异型发酵，除生成乳酸外还生成______、乙醇等。45.食品变性的蛋白质，其溶解度______，粘度______。46.在喷雾干燥中，雾化器主要有三种类型：压力式喷嘴、气流式喷嘴和______。47.评价油脂稳定性的Rancimat法是测定油脂的______。48.食品冷冻浓缩的原理是利用水与冰的______平衡关系。49.膳食纤维根据溶解性可分为______膳食纤维和______膳食纤维。50.在肉制品腌制中，除了食盐外，通常加入______和______以改善色泽和风味。51.无菌包装的关键在于______、______和包装环境的无菌。52.食品感官评价中的“三角测试”属于______检验方法。53.食品中常见的功能性低聚糖包括低聚果糖、低聚半乳糖和______等。五、名词解释（本大题共5小题，每小题3分，共15分）54.水分活度55.商业无菌56.冻结烧57.均质58.栅栏技术六、简答题（本大题共5小题，每小题5分，共25分）59.简述食品冷冻浓缩的原理及其优缺点。60.比较热风干燥与冷冻干燥的主要区别。61.简述油脂氧化的主要机理及如何通过工艺控制油脂氧化。62.什么是F值？在食品热处理计算中有何意义？63.简述HACCP体系的基本原理。七、计算题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）64.某罐头厂对肉毒梭状芽孢杆菌进行杀菌评估。已知该菌在121.1℃下的耐热性参数D121.1=0.2min，Z=10℃。请计算：(1)若要求达到12D的杀菌效果（即杀灭99.9999999999%的芽孢），在121.1℃下需要的杀菌时间是多少？(2)如果杀菌温度改为110℃，为了达到相同的杀菌效果，理论上需要杀菌多少分钟？（列出计算公式即可，保留两位小数）65.某食品工厂采用反渗透技术对苹果汁进行浓缩。已知进料苹果汁的固形物含量为12%，浓缩目标为固形物含量45%。假设进料流量为1000kg/h，且截留液（浓缩液）中不含透过固形物（即固形物截留率为100%）。试计算：(1)每小时生产的浓缩液（产品）的质量。(2)每小时透过膜的水分（透过液）质量。八、综合分析题（本大题共2小题，每小题10分，共20分）66.某企业生产一种高酸性水果罐头，近期发现部分产品在贮藏期间出现了顶盖现象（胀罐），且开罐后内容物有酸臭味，伴有浑浊。请分析可能造成该质量问题的原因，并提出相应的控制措施。67.请以“UHT乳”的生产为例，论述现代食品加工工艺如何平衡“食品安全性”与“营养/感官品质”之间的关系。请详细说明UHT乳的工艺流程及其关键控制点。参考答案及解析一、单项选择题1.C[解析]滚筒干燥是将料液涂布在加热的滚筒表面进行接触干燥，常用于乳粉、淀粉浆等。2.B[解析]-1℃至-5℃是大部分冰晶生成的温度区间，此区间通过时间最长，对品质影响最大。3.C[解析]pH>4.6为低酸性食品，肉毒梭状芽孢杆菌是必须杀灭的致病菌，它能产生致命毒素且耐热。4.B[解析]山梨酸钾及其盐是高效安全的防腐剂，专用于抑制霉菌和酵母菌。5.B[解析]辐射剂量：1kGy以下为辐照保鲜；1-10kGy为辐照巴氏杀菌；10-50kGy为辐射阿氏杀菌（完全灭菌）。6.D[解析]亚硝酸盐不提高水分活度，反而盐类通常会降低水分活度。其主要作用是发色、抑菌、抗氧化和风味。7.C[解析]小分子糖类（如蔗糖）是增塑剂，会降低体系的玻璃化转变温度（Tg）。8.B[解析]均质通过高压将牛乳中的大脂肪球打碎成小脂肪球，减缓脂肪上浮分离，增加稳定性。9.B[解析]果胶是混浊物和悬浮颗粒的保护物质，果胶酶分解果胶后，颗粒失去保护沉淀，从而澄清。10.C[解析]油脂氢化是在催化剂作用下加氢，使不饱和脂肪酸饱和，提高熔点和稳定性。11.B[解析]挤压机内物料依次经过输送段（输送、混合）、熔融段（加热、剪切、熔融）和均压段（成型）。12.B[解析]充气包装（MAP）置换内部气体，如高O2保鲜红肉，高CO2抑菌，N2作填充气。13.C[解析]冻结速度=.14.B[解析]面包老化主要机理是淀粉的回生（结晶化），导致硬度增加。15.A[解析]冷冻浓缩是利用水结冰析出，从而提高液相浓度的技术。16.B[解析]凝乳酶特异性切割κ-酪蛋白，使酪蛋白胶束失去稳定性，形成凝乳。17.B[解析]过氧化值（POV）衡量油脂氧化初期氢过氧化物的量；酸价衡量游离脂肪酸；碘价衡量不饱和度。18.C[解析]D值（Decimalreductiontime）指在特定温度下，杀灭90%微生物所需的时间。19.C[解析]甜菊糖苷是从植物中提取的天然高倍甜味剂。阿斯巴甜、三氯蔗糖、糖精钠虽为高倍，但多为人工合成或半合成（三氯蔗糖）。20.A[解析]泡菜发酵初期异型乳酸菌和大肠菌群繁殖，随后乳酸菌产酸抑制杂菌，主要是乳酸菌。二、多项选择题21.ABCD[解析]干燥速率受介质条件（温、湿、速）和物料性质（比表面积、导热性等）共同影响。22.ABC[解析]微波杀菌虽然速度快，但本质上是热效应（内部加热），通常归类为热处理或介电加热，但在某些分类讨论中若对比传统传导对流，常被提及，但严格学术分类中，HPP、PEF、UV是非热代表。微波主要依靠热效应杀菌，一般不算作非热杀菌技术（Non-thermal），但在广义新技术中常被提及。此处严格选ABC。23.AB[解析]干燥去水；盐/糖通过结合水降低Aw。冷冻虽然降低水分活度（=p24.ABD[解析]美拉德反应在碱性下更快，但并非“必须”碱性，酸性也能进行只是慢。C描述不准确。25.ABCD[解析]MAP根据产品特性选择不同气体组合。26.AB[解析]平盖酸败是不产气的腐败，罐盖不凸起，由嗜热芽孢杆菌（如嗜热脂肪芽孢杆菌）引起，通常是杀菌不足导致。27.ABD[解析]BHA是人工合成抗氧化剂。28.ABC[解析]膳食纤维虽在结肠部分发酵产生短链脂肪酸供能，但本身不被人体消化酶分解，不提供主要能量。29.ABD[解析]T.T.T.研究时间、温度、品质耐受性的关系，不直接研究能耗。30.ABD[解析]膜分离是物理分离技术，不属于生物技术范畴（虽常结合使用）。三、判断题31.×[解析]决定微生物生长的是水分活度，而非含水量。糖浆、果脯含水量高但Aw低，微生物也不易生长。32.√[解析]霉菌是好氧性微生物，缺氧无法生长。33.√[解析]相对湿度高，环境水蒸气分压大，推动食品吸附水分，平衡水分含量高。34.√[解析]UHT高温短时，对热敏性营养素（如维生素）和风味的破坏远小于低温长时的巴氏杀菌。35.√[解析]冻干升华直接由冰变气，维持骨架结构，复水性极佳，但设备昂贵、耗能高、周期长。36.√[解析]Tg越高，室温（25℃）与Tg的差值越大，分子扩散越慢，越稳定。37.√[解析]脂肪氧化是自由基链式反应，紫外线（光能）和金属离子（如Fe、Cu）是强引发剂。38.√[解析]反渗透无相变，常温操作，能最好地保留挥发性风味物质，优于蒸发浓缩。39.√[解析]维生素C既是强还原剂（抗氧化）又是人体必需维生素。40.×[解析]食品辐照是冷杀菌，不诱发放射性，无放射性残留。安全性已获国际公认。四、填空题41.恒速干燥（或第一）；降速干燥（或第二）42.冰结率（或水分冻结量）43.杀菌温度；反压44.乳酸；乙酸（或二氧化碳/CO2）45.降低（或减小）；增加（或升高）46.离心式雾化器（或离心盘）47.诱导期（或氧化诱导时间）48.相平衡49.可溶性；不溶性50.硝酸盐（或亚硝酸盐）；糖（或食糖/白糖）51.包装材料；产品（或物料）52.差别53.大豆低聚糖（或低聚木糖/异麦芽低聚糖）五、名词解释54.水分活度：表示食品中水分存在的自由程度（即被微生物利用的程度），定义为溶液的水蒸气分压与纯水饱和蒸气压之比值（=p55.商业无菌：罐头食品经过杀菌处理后，在所规定的贮藏条件下，不含致病菌和在正常贮藏条件下能繁殖的腐败性微生物，这种状态称为商业无菌。56.冻结烧：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、多孔海绵状结构，并发生脂肪氧化变色变味的现象。57.均质：一种使液-液或液-固分散体系中的分散相微粒细化、均匀分布，并提高体系稳定性的工艺操作，常用于乳制品、饮料等。58.栅栏技术：一种食品保藏新理念，利用多个（栅栏）因子（如温度、Aw、pH、Eh、防腐剂等）协同作用，打破微生物的内稳态，从而抑制食品腐败变质。六、简答题59.简述食品冷冻浓缩的原理及其优缺点。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，水分部分结晶成冰晶，剩余液相中的溶质浓度因此提高。分离出冰晶即可得到浓缩液。优点：(1)过程在低温下进行，避免了热处理对食品风味、色泽、维生素和热敏性成分的破坏。(2)不存在相界面的传质阻力，能耗相对较低（理论上低于蒸发浓缩）。(3)挥发性芳香物质损失少。缺点：(1)冰晶与浓缩液的分离困难，易造成固形物损失。(2)设备投资大，操作成本高。(3)浓缩程度有限，受共晶点限制，最终浓度不能过高。60.比较热风干燥与冷冻干燥的主要区别。答：(1)干燥原理：热风干燥利用热空气对流传热，使水分蒸发；冷冻干燥利用升华原理，先冻结后在高真空下使冰直接升华为水汽。(2)操作温度：热风干燥通常在较高温度（如60-150℃）下进行；冷冻干燥在低温（通常低于-30℃）下进行。(3)产品品质：热风干燥产品收缩大、复水性差、色泽风味变化大；冷冻干燥产品能保持原形、多孔疏松、复水性极好、营养成分保留完整。(4)成本与能耗：热风干燥设备简单、能耗较低、成本适中；冷冻干燥设备昂贵、需高真空和制冷、能耗极高、成本高。61.简述油脂氧化的主要机理及如何通过工艺控制油脂氧化。答：机理：主要是自动氧化。过程分为诱导期（引发自由基）、增殖期（自由基链式传递，形成氢过氧化物）、终止期（分解产生醛酮等异味物质，或聚合）。控制措施：(1)隔氧：采用真空包装、充氮包装、密封贮藏。(2)低温：低温贮藏降低反应速率。(3)避光：使用不透光包装材料，去除光敏物质。(4)脱除金属离子：使用螯合剂（如柠檬酸）去除Fe、Cu等助氧化剂。(5)添加抗氧化剂：如BHT、维生素E、茶多酚等，阻断自由基链式反应。62.什么是F值？在食品热处理计算中有何意义？答：F值：是指在一定的参考温度（通常为121.1℃）下，杀灭一定浓度的某种微生物所需要的热处理时间（分钟）。它将不同温度下的热处理效果折算成参考温度下的等效时间。意义：(1)它是一个将温度和时间结合起来的综合指标，用于量化杀菌强度。(2)在罐头杀菌等热处理工艺设计中，通过计算F值来确保达到预期的杀菌效果（如12D杀菌）。(3)用于比较不同杀菌工艺的强度。63.简述HACCP体系的基本原理。答：HACCP（危害分析与关键控制点）包含七个基本原理：1.进行危害分析，确定显著危害。2.确定关键控制点。3.建立关键限值（CL）。4.建立关键控制点的监控程序。5.建立纠偏措施，当监控表明CCP失控时采取的行动。6.建立验证程序，确认HACCP体系是否有效运行。7.建立记录保持程序，文档化所有步骤。七、计算题64.解：(1)计算12D杀菌时间杀菌标准为12D，即杀灭时间tt故在121.1℃下需要的杀菌时间为2.4分钟。(2)计算110℃下的等效杀菌时间根据杀菌值折算公式：F设110℃下的杀菌时间为，要求与121.1℃下2.4分钟的杀菌效果等效。则×代入Z=10：××=≈≈（注：若使用常用对数计算，lg()故理论上在110℃下约需杀菌30.91分钟。65.解：假设进料为F=1000k设浓缩液流量为P，固形物含量=45设透过液（水）流量为W，固形物含量为0。(1)根据物料衡算（总质量平衡）：F=根据固形物衡算：F1000120P(2)求透过液质量：代入①式：W答：每小时生产浓缩液约266.67kg，透过膜的水分约733.33kg。八、综合分析题66.分析：现象：高酸性水果罐头（pH<4.6），胀罐（顶盖），酸臭味，浑浊。原因分析：(1)生物性胀罐（主要嫌疑）：虽然高酸性食品主要杀灭酵母和霉菌，但若杀菌不足，可能残留耐酸细菌（如巴氏固氮梭状芽孢杆菌、嗜热耐酸杆菌）。这些细菌分解糖类产生气体（CO2、H2）导致胀罐，并产生酸臭味。(2)化学性胀罐：高酸性食品与马口铁罐内壁发生反应（氢气鼓听），产生氢气导致胀罐。但通常伴随金属味、罐内壁腐蚀，且内容物一般无酸臭味（除非伴随微生物腐败）。题目提到“酸臭味”，更倾向于生物性腐败。(3)物理性胀罐：由于内容物装填过多或假胀罐，但通常无异味，且不会导致内容物浑浊酸臭。综合描述（酸臭+浑浊）判断，极可能是杀菌不足导致的微生物腐败（平盖酸败菌或产气菌）。控制措施：1.加强原料卫生控制：确保原料水果清洗彻底，降低