食品技术原理试卷及答案

食品技术原理试卷及答案一、名词解释（共8小题，每小题3分，共24分）1.超高压杀菌2.水分活度3.美拉德反应4.玻璃化转变温度5.栅栏技术6.冷害7.恒速干燥阶段8.商业无菌二、单项选择题（共10小题，每小题2分，共20分）1.下列微生物类群中，可在水分活度（Aw）0.72的环境下正常生长繁殖的是（）A.沙门氏菌B.酿酒酵母C.灰绿曲霉D.金黄色葡萄球菌2.超高温瞬时杀菌的常规工艺参数是（）A.62-65℃，30minB.72-75℃，15sC.100℃，10minD.135-140℃，3-5s3.下列食品保藏技术中，属于非热杀菌的是（）A.巴氏杀菌B.超高压处理C.高压蒸汽灭菌D.热灌装4.食品干燥过程中，恒速干燥阶段去除的水分主要是（）A.结合水B.化学结合水C.自由水D.多层水5.下列属于果蔬冷害典型症状的是（）A.表面结霜B.果肉软化、出现凹陷斑点C.冰晶刺破细胞D.水分大量流失6.食品腌制过程中，盐分向物料内部渗透的核心动力是（）A.压力差B.浓度差C.温度差D.重力差7.玻璃化转变温度以下贮藏的食品，其稳定性大幅提升的核心原因是（）A.微生物完全被杀灭B.水分完全冻结C.分子运动速率大幅降低D.酶完全失活8.下列指标中，可直接反映油脂氧化酸败程度的是（）A.水分含量B.酸价C.碘值D.皂化值9.冷冻干燥技术的核心原理是利用（）实现物料脱水A.水的蒸发B.水的升华C.水的渗透D.水的扩散10.下列关于气调贮藏的描述，正确的是（）A.氧气浓度越低、二氧化碳浓度越高，贮藏效果越好B.仅适合果蔬类食品的贮藏C.通过调整环境气体成分抑制呼吸作用和微生物活性D.可完全替代低温贮藏三、多项选择题（共5小题，每小题3分，共15分，多选、少选、错选均不得分）1.食品热处理的正面效应包括（）A.杀灭致病微生物和腐败微生物B.钝化内源酶C.改善食品风味和消化率D.破坏热敏性营养成分2.影响冷冻食品贮藏稳定性的核心因素包括（）A.冷冻速率B.贮藏温度波动幅度C.原料初始品质D.解冻方式3.下列属于常见食品保藏栅栏因子的是（）A.水分活度B.pH值C.氧化还原电位D.天然防腐剂4.下列关于美拉德反应的描述，正确的是（）A.底物为还原糖和氨基化合物B.仅会导致食品褐变，无有益作用C.反应速率随温度升高而加快D.pH值低于3时反应被抑制5.超临界CO₂萃取技术的优势包括（）A.无溶剂残留B.操作温度低，适合热敏性成分提取C.萃取效率高D.可选择性萃取目标成分四、判断题（共10小题，每小题1分，共10分，正确填√，错误填×）1.水分活度相同的两种食品，其水分含量一定相同。（）2.慢速冷冻形成的冰晶体积大、分布不均，对食品细胞结构的破坏程度高于快速冷冻。（）3.辐照处理后的食品带有放射性残留，不可安全食用。（）4.食品腌制时温度越高，盐分渗透速率越快，因此腌制过程温度越高越好。（）5.商业无菌是指食品经过处理后，完全不存在任何微生物。（）6.恒速干燥阶段的干燥速率主要由物料内部水分扩散速率决定。（）7.果胶形成凝胶仅需要足够的糖含量即可实现。（）8.冷害是果蔬在低于0℃的低温环境下贮藏时出现的生理损伤。（）9.超高压处理只会破坏微生物的细胞结构，不会对食品中的蛋白质、多糖等大分子的功能性质产生影响。（）10.气调贮藏结合低温处理，可大幅延长生鲜果蔬的贮藏周期。（）五、简答题（共3小题，每小题6分，共18分）1.简述食品低温保藏的基本原理。2.简述影响食品干燥速率的核心因素。3.简述栅栏技术的作用机制及食品生产中的应用要点。六、论述题（共1小题，共13分）对比食品热杀菌技术和非热杀菌技术的优缺点，并分别说明两类技术的适用场景。参考答案一、名词解释1.超高压杀菌：指将密封于柔性包装内的食品置于100~1000MPa的高压环境中，在常温或低于60℃的温度条件下处理数分钟至数十分钟，通过破坏微生物细胞膜、酶的空间结构等杀灭致病微生物和腐败微生物的冷杀菌技术，对食品中小分子风味物质、维生素、色素等营养成分破坏程度极低。2.水分活度：指在一定温度条件下，食品体系的水蒸气压与同温度下纯水的饱和蒸气压的比值，范围为0~1，反映食品中水分的可利用程度，是影响微生物生长、化学反应速率的核心指标。3.美拉德反应：又称羰氨反应，指羰基化合物（主要为还原糖）与氨基化合物（氨基酸、多肽、蛋白质）在常温或加热条件下发生的一系列复杂反应，最终生成类黑精等物质，可赋予食品特殊的风味和色泽，过度反应会导致营养损失。4.玻璃化转变温度：指非晶态食品从玻璃态向橡胶态转变的临界温度，在该温度以下，食品体系中分子运动速率大幅降低，化学反应、微生物代谢几乎停滞，食品贮藏稳定性显著提升。5.栅栏技术：由德国学者Leistner提出，指在食品保藏过程中设置多个强度适宜的保藏因子（栅栏因子），通过各因子的协同作用打破微生物的代谢稳态，抑制微生物繁殖和化学反应发生，在保障食品安全性的同时最大程度保留食品品质的技术。6.冷害：指部分对低温敏感的果蔬，在高于冰点的临界低温以上贮藏时，出现生理代谢紊乱、细胞膜结构破坏，表现为表面凹陷、出现褐变斑点、风味异常、腐烂率升高等生理损伤现象，常见于香蕉、芒果、番茄等热带、亚热带果蔬。7.恒速干燥阶段：食品干燥过程的第一阶段，该阶段物料表面水分蒸发速率与内部水分向表面扩散的速率相等，干燥速率保持恒定，物料表面温度始终等于热空气的湿球温度，去除的水分主要为自由水。8.商业无菌：指食品经过杀菌处理后，不存在致病性微生物，也不存在在正常贮藏、运输、销售条件下可繁殖的腐败微生物，可在规定的贮藏条件下长期保持品质稳定，是罐头、常温无菌食品的核心杀菌要求。二、单项选择题1.答案：C解析：大多数细菌生长最低Aw为0.90，酵母菌为0.88，大多数霉菌为0.80，灰绿曲霉等耐干霉菌可在Aw0.7~0.8的环境下生长，沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、酿酒酵母的最低生长Aw均高于0.75。2.答案：D解析：A为低温长时巴氏杀菌参数，B为高温短时巴氏杀菌参数，C为常压沸水杀菌参数，D为超高温瞬时杀菌的标准参数，可实现商业无菌，适合常温乳、常温果汁等产品生产。3.答案：B解析：巴氏杀菌、高压蒸汽灭菌、热灌装均需要通过加热实现杀菌，超高压处理在常温或低温下即可实现杀菌效果，属于非热杀菌技术。4.答案：C解析：恒速干燥阶段去除的是流动性强、与物料结合力弱的自由水，结合水需要进入降速干燥阶段才能逐步去除。5.答案：B解析：表面结霜是温度低于露点时的水汽凝结现象，冰晶刺破细胞是冻结温度以下的损伤，水分流失是贮藏过程的普遍现象，果肉软化、凹陷斑点是冷害的典型症状。6.答案：B解析：腌制过程中盐分从高浓度的腌制液向低浓度的物料内部扩散，核心动力为浓度差。7.答案：C解析：玻璃化转变温度以上0℃以下时，水分未完全冻结，微生物和酶仍有部分活性，玻璃态下分子运动速率大幅降低，反应速率几乎停滞，因此稳定性提升。8.答案：B解析：酸价是中和1g油脂中游离脂肪酸所需氢氧化钾的质量，直接反映油脂氧化分解产生游离脂肪酸的程度，是酸败的核心指标。9.答案：B解析：冷冻干燥是将物料冻结后，在高真空条件下使固态冰直接升华为水蒸气脱除，实现物料脱水，可最大程度保留物料结构和营养。10.答案：C解析：氧气浓度过低、二氧化碳浓度过高会导致果蔬厌氧呼吸，产生酒精味甚至中毒；气调贮藏也可用于焙烤食品、肉制品的贮藏；气调贮藏无法完全替代低温的抑制作用，通常与低温结合使用。三、多项选择题1.答案：ABC解析：破坏热敏性营养成分是热处理的负面效应，其余选项均为正面效应。2.答案：ABCD解析：冷冻速率决定冰晶大小，温度波动会导致重结晶破坏细胞结构，原料初始品质决定贮藏上限，解冻方式影响汁液流失率，均为影响冷冻食品稳定性的核心因素。3.答案：ABCD解析：常见栅栏因子包括物理因子（温度、辐照）、化学因子（pH、Aw、氧化还原电位、防腐剂）、微生物因子（优势菌群）等，选项均属于常用栅栏因子。4.答案：ACD解析：美拉德反应可产生烘焙、烤肉等特有风味和焦黄色泽，并非只有负面作用，其余描述均正确。5.答案：ABCD解析：超临界CO₂萃取的操作温度通常在31~50℃，无溶剂残留，可通过调整压力、温度实现选择性萃取，萃取效率高，适合天然色素、精油、功能性油脂等热敏性成分的提取。四、判断题1.答案：×解析：不同食品的水分吸附等温线存在差异，相同水分活度下，不同食品的水分含量可能相差较大，如Aw为0.3的黄油和饼干，水分含量差异可达数倍。2.答案：√解析：快速冷冻时冰晶核形成速率大于生长速率，冰晶小且分布均匀，对细胞的刺破作用弱，慢速冷冻形成的冰晶大，多分布于细胞间隙，易刺破细胞膜导致汁液流失。3.答案：×解析：我国规定食品辐照的平均吸收剂量不超过10kGy，该剂量下不会产生放射性残留，食品可安全食用。4.答案：×解析：温度升高虽然可提升渗透速率，但也会加速微生物繁殖和脂肪氧化、酶促褐变等反应，因此腌制过程需控制适宜温度，避免品质劣变。5.答案：×解析：商业无菌并非完全无菌，仅不存在致病菌和正常贮藏条件下可繁殖的腐败微生物，可能存在非致病性的芽孢，在贮藏条件不变的情况下不会繁殖影响品质。6.答案：×解析：恒速干燥阶段的干燥速率由表面水分蒸发速率决定，降速干燥阶段的干燥速率由内部水分扩散速率决定。7.答案：×解析：高甲氧基果胶形成凝胶需要满足三个条件：果胶含量0.3%~0.7%、糖含量≥55%、pH值2.0~3.5，仅靠糖无法形成凝胶。8.答案：×解析：冷害是在高于冰点的临界温度以上发生的生理损伤，低于0℃的损伤为冻害。9.答案：×解析：超高压处理会改变蛋白质、多糖等大分子的空间结构，可改善蛋白质的乳化性、凝胶性等功能性质，也可用于淀粉改性。10.答案：√解析：低温可抑制呼吸作用和酶活性，气调可进一步抑制呼吸和微生物繁殖，二者结合可使果蔬贮藏周期较单纯低温贮藏延长2~3倍。五、简答题1.食品低温保藏的基本原理：①低温对微生物的抑制作用：温度降低会减慢微生物的代谢速率，低于微生物最低生长温度时，微生物进入休眠状态，部分微生物会被低温损伤甚至杀死，抑制腐败变质；②低温对酶活性的抑制作用：酶的催化活性随温度降低而下降，大多数酶在0℃以下活性大幅降低，可有效抑制酶促褐变、脂肪氧化等内源酶导致的品质劣变；③低温对化学反应的抑制作用：食品中的非酶反应速率符合范特霍夫规则，温度每降低10℃，反应速率下降2~4倍，低温可延缓美拉德反应、脂肪氧化、维生素降解等化学反应的发生，延长食品保质期。2.影响食品干燥速率的核心因素：①恒速干燥阶段：主要受干燥介质参数影响，空气温度越高、相对湿度越低、流速越快，表面水分蒸发速率越快，干燥速率越高；同时物料表面积越大，蒸发面积越大，干燥速率越快；②降速干燥阶段：主要受物料本身性质影响，物料的结构致密程度越高、厚度越大，内部水分向表面扩散的阻力越大，干燥速率越慢；适当提升物料温度可降低水分黏度，加快扩散速率，提升干燥效率。3.栅栏技术的作用机制：通过多个不同作用靶点的栅栏因子协同作用，从破坏细胞膜结构、抑制酶活性、阻断代谢通路、降低水分可利用度等多个维度抑制微生物的生长繁殖，同时各因子的协同效应可降低单个因子的强度，避免单一因子强度过高影响食品品质。应用要点：①根据食品的特性、目标保质期、目标抑制微生物种类选择适宜的栅栏因子组合；②控制各栅栏因子的强度在可接受范围内，避免影响食品的风味、口感和营养；③优先选择协同效应强的因子组合，降低保藏成本；④结合生产实际条件，选择易实现、成本可控的因子。六、论述题（1）热杀菌技术的优缺点：①优点：技术成熟度高，设备成本低，杀菌效果稳定可控，适用范围广，可实现商业无菌，满足食品长期贮藏的要求，相关标准和法规完善，消费者接受度高；②缺点：加热过程会破坏食品中的热敏性营养成分，如维生素C、B族维生素、热敏性活性物质等，同时容易导致食品产生蒸煮味、色泽褐变、质地软化等品质劣变，能耗较高。非热杀菌技术的优缺点：①优点：处理温度低，通常在常温或低于60℃的条件下进行，可最大程度保留食品的营养成分、天然风味和色泽，符合消费者对新鲜、营养食品的需求，部分技术能耗低于热杀菌；②缺点：技术设备成本高，杀菌效果受食品的pH、水分活度、基质成分等影响较大，部分技术的杀菌机制尚未完全明确，相关标准法规仍在完善中，大规模工业化应用的普及率低于热杀菌。（2）适用场景：①热杀菌技术：适合对风味、营养要求相对不高，需要长期常温贮藏的食品，如罐头食品采用121℃高压蒸汽杀菌，可实现2年以上的保质期；常温纯奶采用135℃超高温瞬时杀菌，可常温贮藏6个月；巴氏杀菌乳采用72~75℃高温短