河南科技大学《食品工艺学》试卷及答案

河南科技大学《食品工艺学》试卷及答案适用专业：食品科学与工程、食品质量与安全专业考核方式：闭卷笔试考试时长：120分钟卷面总分：100分试题部分一、填空题（共20空，每空1分，总计20分）1.食品罐藏工艺中常见的排气方法主要有____、____和真空密封排气三种。2.低温保藏按照温度区间划分，冷却贮藏的温度范围通常为____，冷冻贮藏的温度范围通常为____，其中国际食品法典委员会推荐的冻藏通用标准温度为____。3.食品干制过程中，食品表面水汽分压高于外界空气水汽分压的阶段称为____，该阶段食品表面温度始终保持等同于____的温度。4.我国传统道口烧鸡加工中常用的烟熏工艺属于____烟熏，其核心作用除赋予特有风味外，还可实现____和防止脂肪氧化变质。5.食品腌渍过程中，影响渗透速度的核心因素除温度和溶质分子大小外，还有____和____两个关键参数。6.辐射保藏食品按照辐射剂量划分，低剂量辐射的剂量范围为____kGy，主要用于____；中剂量辐射的剂量范围为1~10kGy，主要用于延长货架期和杀灭致病菌。7.超高温瞬时灭菌（UHT）的常规工艺参数为____℃下保持____s，可实现对几乎所有耐热性芽孢的杀灭同时最大程度保留食品营养与感官品质。8.果蔬气调贮藏的核心调控参数为____、____和相对湿度，当前国内红富士苹果气调贮藏的常规调控参数为氧气浓度2%~5%、二氧化碳浓度____。9.软饮料加工中碳酸化的核心影响因素为____和____，常见的碳酸化设备类型有薄膜式、喷雾式和填料式三种。10.小麦发酵馒头加工中，面团发酵的核心微生物为____，其代谢产生的____是面团膨松的主要动力来源，同时伴随产生的少量有机酸可赋予产品特有风味。二、单项选择题（共10题，每题2分，总计20分）1.下列哪种罐头食品的杀菌工艺必须采用最高的F值设计（）A.糖水黄桃罐头B.清蒸猪肉罐头C.酸渍番茄罐头D.加糖银耳罐头2.下列哪项不属于食品干制过程中会出现的物理变化（）A.表面硬化B.干缩C.美拉德反应D.多孔性形成3.冻藏过程中导致冻藏肉品出现缓慢氧化酸败、色泽变暗的核心原因是（）A.冰晶生长B.冷藏温度波动C.脂类的自动氧化D.蛋白质变性4.下列哪种食品加工工艺属于典型的非热杀菌技术范畴（）A.巴氏杀菌B.高压脉冲电场杀菌C.常压蒸煮杀菌D.红外杀菌5.按照我国GB4789.26-2013商业无菌检验国标要求，密封罐头保温培养的常规温度和时长设置为（）A.25℃7天B.37℃10天C.37℃恒温培养7~10天，低酸罐头额外追加55℃培养7天D.55℃3天6.下列哪种因素不会直接导致干制食品的贮藏稳定性下降（）A.水分活度上升至0.8以上B.贮藏环境相对湿度大于食品的平衡水分对应湿度C.包装完全阻隔氧气D.贮藏温度超过30℃7.酱卤肉制品加工中常采用的预煮工艺，其核心作用是（）A.赋予产品酱色风味B.排出肌肉残留血污、去除杂质浮沫C.完成最终的熟化D.延长产品货架期8.下列关于冷冻食品解冻的描述，错误的是（）A.微波解冻可以实现内外同时受热解冻B.缓慢解冻比快速解冻更有利于减少汁液流失C.解冻温度越高越好，可以大幅缩短解冻时长D.流动水解冻会导致部分水溶性营养物质流失9.按照我国速冻食品行业标准定义，速冻工艺要求食品以最快速度通过最大冰晶生成带区间，该过程的耗时要求为（）A.不超过30分钟B.不少于60分钟C.不少于120分钟D.不超过10分钟10.瓶装饮用纯净水加工中，核心脱除水中溶解离子的工艺单元是（）A.石英砂过滤B.活性炭过滤C.反渗透处理D.紫外线消毒三、名词解释（共5题，每题4分，总计20分）1.商业无菌2.水分活度3.最大冰晶生成带4.F值5.半干食品四、简答题（共4题，每题5分，总计20分）1.简述食品罐藏工艺中排气操作的主要作用。2.简述食品冷却贮藏过程中出现的冷害现象的发生机制及常见防控措施。3.简述喷雾干燥工艺的核心流程及相较于其他干制方法的突出优势。4.简述食品腌渍过程中扩散作用的基本规律及影响扩散速度的核心要素。五、论述题（共2题，每题10分，总计20分）1.结合河南省速冻米面制品产业占全国60%以上市场份额的发展实际，论述速冻水饺加工的完整工艺路径，以及各工艺环节针对减少产品冻裂、防止煮制后表皮发黏、提升复水性的关键调控技术要点。2.对比分析热力杀菌、超高压杀菌、辐射杀菌三种食品杀菌技术的作用机制、适用食品范畴、技术优势与现存局限性，阐述当前我国食品工业中组合式栅栏杀菌技术的应用前景。参考答案部分一、填空题答案1.热力排气、蒸汽喷射排气2.-2~15℃、-18℃以下、-18℃3.恒速干燥阶段、外界热空气湿球4.低温、防腐抑菌5.溶液浓度差、食品孔隙度6.0.01~1、杀灭食品表面寄生的害虫和寄生虫7.135~150、2~88.氧气浓度、二氧化碳浓度、1%~2%9.体系压力、水温10.酿酒酵母、二氧化碳二、单项选择题答案及解析1.答案选B，清蒸猪肉罐头属于低酸动物性食品，pH值高于4.6，易滋生肉毒梭状芽孢杆菌等高度致病的耐热芽孢，因此所需杀菌强度远高于其他选项中的中高酸性食品。2.答案选C，美拉德反应是羰基与氨基的非酶褐变反应，属于典型的化学变化，其余三项均为干制过程中水分流失引发的物理形态改变。3.答案选C，冻藏过程中低温仅能延缓化学反应速率无法完全终止，脂肪的自动氧化始终在缓慢发生，是导致冻藏肉品哈败风味产生的核心诱因。4.答案选B，高压脉冲电场属于典型的冷杀菌技术，杀菌过程中食品温度上升幅度通常不超过5℃，可最大程度保留热敏性食品的营养和感官品质，其余选项均为热杀菌技术范畴。5.答案选C，该参数完全符合我国GB4789.26-2013商业无菌检验标准的明确要求，通过双温培养可同时排查嗜温菌和嗜热菌的残留繁殖问题。6.答案选C，完全阻隔氧气的包装能够避免营养成分氧化变质，可显著提升干制食品的贮藏稳定性，其余选项均为加速干制食品腐坏的不利因素。7.答案选B，预煮环节通过短时间水煮使肌肉组织收缩，将残留的血管血污析出并撇除浮沫，是保证酱卤肉制品色泽均匀无腥膻味的核心前提。8.答案选C，解冻温度过高会导致食品表面快速软化、微生物大量繁殖，同时内部冰晶融化的速度远低于表面水分流失的速度，反而会加剧汁液流失，大幅降低产品品质。9.答案选A，速冻工艺要求在30分钟以内快速通过-1~-5℃的最大冰晶生成带区间，避免生成大体积的冰晶刺破食品细胞结构，将解冻后的汁液流失率控制在最低水平。10.答案选C，反渗透膜的孔径小于1nm，可实现对水中99%以上的溶解盐离子、微生物和大分子有机物的截留，是纯净水生产的核心脱盐单元。三、名词解释答案1.商业无菌：指密封包装的食品经过适度热杀菌处理后，成品中不含有致病性微生物，也不含有在常规常温储运条件下能够自主繁殖的非致病性微生物，该状态下的食品在标注保质期内不会发生腐坏、产毒等安全问题，是罐藏食品的核心质量控制指标。2.水分活度：指在同一温度条件下，食品体系中的水的蒸汽分压与相同温度下纯水的饱和蒸汽分压的比值，取值范围为0~1，其核心意义是反映食品体系中可被微生物利用的游离水占比，直接决定微生物的生长繁殖阈值和化学反应的发生速率。3.最大冰晶生成带：指食品中的水分从-1℃降温到-5℃的温度区间，该温度范围内食品中80%以上的游离水会转化为冰晶，是冷冻过程中冰晶体积增长最快的阶段，该阶段的通过时长直接决定冰晶的大小和冷冻食品的最终品质。4.F值：指在指定的杀菌温度条件下，杀灭样品中所有指定的微生物芽孢所需的等效杀菌时间，单位为分钟，是表征热力杀菌工艺强度的核心量化指标，可用于不同温度杀菌工艺之间的等效换算。5.半干食品：也称为中水分食品，指经过干制或者渗透脱水处理后，水分含量控制在15%~40%之间，水分活度控制在0.6~0.85之间的特殊食品，不需要经过冷冻或者密封杀菌处理即可在常温下长期贮藏，无需复水即可直接食用。四、简答题答案1.食品罐藏排气操作的核心作用共包含五点：第一，防止罐头在后续高温杀菌过程中，罐内残留的空气受热膨胀导致容器变形、卷边密封结构被破坏，甚至出现胀罐、爆罐等安全事故；第二，降低罐内氧气残留量，抑制好氧性微生物的生长繁殖，有效降低后续热力杀菌的工艺负荷；第三，减少罐内壁的氧化腐蚀作用，避免酸性果蔬罐头中的酸性成分与金属罐内壁发生氧化露铁反应，防止出现铁罐风味和重金属超标问题；第四，最大程度减少罐内维生素、芳香性风味物质和活性营养成分的氧化破坏，保留食品的固有风味和色泽；第五，保证罐头在常温贮藏过程中维持一定的真空度，方便后续商业无菌检验环节通过打检、肉眼观察快速识别出异常胀罐产品。2.冷害指的是原产于热带、亚热带的果蔬产品在冷却贮藏过程中，当贮藏温度高于产品的冰点但低于其临界冷害温度时，果蔬组织出现生理代谢紊乱的冻害损伤现象。其发生机制为：低温条件下果蔬细胞膜的脂质从液晶态向凝胶态转变，细胞膜通透性大幅上升，细胞内的溶质大量外渗，正常的生理代谢途径被阻断，导致有毒的代谢中间产物大量积累，最终出现表皮凹陷、果肉褐变、不能正常后熟等品质问题。常见的防控措施包括：在果蔬入贮前进行逐步梯度降温预处理、采用间歇升温贮藏工艺、在贮藏环境中添加适量的乙烯抑制剂或者1-甲基环丙烯（1-MCP）、采用气调贮藏调控低氧高二氧化碳的环境，均可有效降低冷害的发生概率。3.喷雾干燥的核心流程为：首先将预处理完成的液态或者浆状物料通过高压雾化器雾化成10~100μm的微小液滴，随后使微小液滴与150~200℃的热干燥空气直接充分接触，在数秒的时间内完成水分的快速蒸发，最后通过旋风分离器将干燥后的固体粉末与废气分离得到最终产品。其相较于其他干制方法的突出优势包括：干燥速度极快，热敏性营养成分的保留率远高于热风干燥等传统工艺；干燥过程为物理变化，得到的产品复水性极强，溶解速度快；生产效率高，全程可实现连续化自动化生产，产品品质稳定，可直接制备出细度均匀的粉末状产品，无需后续粉碎工艺。4.食品腌渍过程中的扩散作用遵循菲克第一扩散定律，溶质在体系中从高浓度区域向低浓度区域定向迁移，扩散速度与浓度梯度呈正比例关系。影响扩散速度的核心要素包括：第一，体系温度，温度每升高1℃，扩散速度可提升2%~3%，但温度过高会导致微生物大量繁殖，因此腌渍温度通常控制在10~15℃区间内；第二，溶质分子的相对分子质量，分子质量越小扩散速度越快，因此食盐的扩散速度远快于食糖；第三，腌渍体系的浓度差，高浓度腌渍液可显著提升扩散的驱动力，但浓度过高会导致食品表面快速脱水出现表面硬化，阻碍溶质向内部扩散；第四，食品本身的孔隙度，经过切分、滚揉预处理的食品孔隙度更高，溶质的扩散速度可提升数倍以上。五、论述题答案1.河南省作为全国速冻米面产业的核心集聚地，三全、思念、双汇等头部企业均布局在此，速冻水饺的完整工艺路径及品质调控要点如下：首先是原料验收环节，水饺面皮选用湿面筋含量28%~32%的中筋小麦粉，原料面粉水分含量控制在14%以下，面筋数量和质量稳定是避免冻裂的基础；制馅环节选用肥瘦比例3:7的鲜猪肉，搭配预处理后的蔬菜，蔬菜经过离心预脱水处理后水分含量控制在65%左右，避免馅料出水稀释面皮。和面环节加水量控制在面粉重量的48%~52%，和面温度严格控制在20~25℃，避免面筋网络形成不足，和面完成后醒发15~20分钟，随后经过多道压延工艺逐步将面片压至厚度1.5~2mm，压延比控制在1:2~1:3区间，避免面片压延过度出现面筋断裂。包制成型后，半成品水饺首先经过3~5分钟的风冷预处理，将表面游离水分吹干，随后送入-30~-35℃的速冻隧道中，保证30分钟以内使水饺中心温度降低到-18℃以下，快速通过最大冰晶生成带。针对冻裂问题的调控要点包括：一是保证速冻隧道温度不高于-30℃，避免冰晶生长过大刺破面皮结构，二是在面皮中添加0.2%~0.5%的醋酸酯变性淀粉或者谷朊粉，提升面皮的延展性和抗冻性，三是严格控制水饺入速冻隧道前的初始温度不超过10℃，避免初始温度过高拉长冰晶生成的时长。针对煮制后表皮发黏的调控要点包括：控制和面加水量不得超过52%，速冻完成后对产品进行二次风冷除霜，去除表面游离的冰晶水分，包装车间环境相对湿度控制在65%以下，避免产品表面再次结露。针对提升复水性的调控要点包括：和面过程中适当添加0.1%~0.2%的食用胶体，优化面筋网络的持水性，压延过程中控制面片内部形成均匀的微孔隙结构，使煮制过程中水可以快速渗透进入面皮内部，避免出现夹生问题，最终产品煮制时间可控制在3~5分钟以内，复水速度远高于传统工艺生产的速冻水饺。2.三种杀菌技术的对比特征如下：第一，热力杀菌的作用机制是通过高温使微生物的蛋白质发生不可逆变性、酶结构失活，最终导致微生物死亡，其适用食品范畴覆盖几乎所有低酸、中酸和高酸食品，技术优势是工艺成熟、设备成本低、杀菌效果稳定可追溯，局限性在于高温处理会严重破坏热敏性维生素、挥发性风味物质，导致食品的