2025年食品科學(xué)與工程專業(yè)考試試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共30分）1.以下哪種物質(zhì)屬于食品中的生物活性成分？A.氯化鈉（食鹽）B.γ-氨基丁酸（GABA）C.聚丙烯酸鈉（增稠劑）D.二氧化鈦（著色劑）答案：B2.超高壓處理（UHP）對食品微生物的主要作用機制是：A.破壞微生物細(xì)胞膜的通透性B.使蛋白質(zhì)發(fā)生熱變性C.產(chǎn)生自由基氧化細(xì)胞成分D.抑制DNA復(fù)制答案：A（超高壓通過改變微生物細(xì)胞膜的流動性和通透性，導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)容物泄漏；熱變性是熱力殺菌的機制）3.某果汁在加工過程中出現(xiàn)“后渾濁”現(xiàn)象，最可能的原因是：A.殺菌溫度過高導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性B.果膠酶處理不徹底，殘留果膠與鈣離子結(jié)合C.糖酸比失衡引起膠體不穩(wěn)定D.維生素C氧化生成褐色物質(zhì)答案：B（果汁后渾濁多由殘留果膠與金屬離子（如Ca2?）形成不溶性沉淀導(dǎo)致）4.評價食品脂質(zhì)氧化程度的常用指標(biāo)是：A.酸價（AV）B.過氧化值（POV）C.碘價（IV）D.皂化價（SV）答案：B（POV反映初級氧化產(chǎn)物氫過氧化物的含量，是脂質(zhì)氧化初期的關(guān)鍵指標(biāo)）5.以下哪種加工技術(shù)屬于非熱加工？A.巴氏殺菌（63℃/30min）B.歐姆加熱殺菌C.高壓脈沖電場（PEF）殺菌D.微波殺菌答案：C（非熱加工指處理過程中物料溫度未顯著升高的技術(shù)，PEF通過電場破壞微生物結(jié)構(gòu)，溫度升高可忽略）6.水分活度（Aw）為0.85的食品，最易支持以下哪類微生物生長？A.細(xì)菌（如沙門氏菌）B.霉菌（如黃曲霉）C.酵母（如釀酒酵母）D.嗜鹽菌（如副溶血性弧菌）答案：C（多數(shù)酵母生長的Aw下限約為0.88，霉菌為0.80，細(xì)菌為0.90，嗜鹽菌可低至0.75）7.以下哪種食品添加劑的功能是“護(hù)色”？A.抗壞血酸（維生素C）B.苯甲酸鈉C.卡拉膠D.二氧化硅答案：A（維生素C可抑制亞硝酸鹽還原為NO，或作為抗氧化劑防止肉品氧化褐變，起到護(hù)色作用）8.冷凍干燥（凍干）過程中，物料的溫度需控制在：A.高于共晶點溫度B.低于共晶點溫度C.高于共熔點溫度D.低于共熔點溫度答案：D（共熔點是物料中冰晶完全融化的溫度，凍干時需保持物料溫度低于共熔點，避免液態(tài)水出現(xiàn)導(dǎo)致塌陷）9.以下哪種技術(shù)可用于快速檢測食品中的致病菌（如大腸桿菌O157:H7）？A.高效液相色譜（HPLC）B.聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）C.差示掃描量熱法（DSC）D.質(zhì)構(gòu)儀（TPA）答案：B（PCR通過擴增特定基因片段實現(xiàn)快速檢測，HPLC用于成分定量，DSC分析熱特性，TPA測定質(zhì)構(gòu)）10.面包加工中，添加谷朊粉（活性面筋粉）的主要目的是：A.增加甜味B.提高面團(tuán)的持氣性C.抑制微生物生長D.降低水分活度答案：B（谷朊粉富含麥谷蛋白和麥醇溶蛋白，可形成面筋網(wǎng)絡(luò)，增強面團(tuán)持氣性，支撐面包體積）11.以下哪種物質(zhì)是食品中丙烯酰胺的主要前體？A.天冬酰胺與還原糖B.色氨酸與脂肪C.谷氨酸與氯化鈉D.半胱氨酸與碳水化合物答案：A（高溫加工（如油炸、焙烤）中，天冬酰胺與葡萄糖、果糖等還原糖通過美拉德反應(yīng)生成丙烯酰胺）12.罐頭食品的殺菌公式“15-30-10/121℃”中，“30”表示：A.升溫時間（min）B.恒溫殺菌時間（min）C.降溫時間（min）D.反壓時間（min）答案：B（殺菌公式格式為“升溫時間-恒溫時間-降溫時間/溫度”，故“30”為恒溫殺菌時間）13.以下哪種包裝材料具有高阻隔性（阻氧、阻濕）？A.聚乙烯（PE）B.聚丙烯（PP）C.聚對苯二甲酸乙二醇酯（PET）D.乙烯-乙烯醇共聚物（EVOH）答案：D（EVOH是典型的高阻隔材料，PE、PP阻隔性較差，PET阻隔性中等）14.評價食品蛋白質(zhì)營養(yǎng)質(zhì)量的指標(biāo)“PDCAAS”是指：A.蛋白質(zhì)消化率校正氨基酸評分B.蛋白質(zhì)功效比值C.生物價D.凈蛋白質(zhì)利用率答案：A（PDCAAS綜合考慮氨基酸組成和消化率，是FAO/WHO推薦的蛋白質(zhì)質(zhì)量評價方法）15.以下哪種酶在果汁加工中用于澄清？A.脂肪酶B.纖維素酶C.蛋白酶D.果膠酶答案：D（果膠酶分解果膠，降低果汁黏度，促進(jìn)懸浮物沉淀，實現(xiàn)澄清）二、填空題（每空1分，共20分）1.食品中的三大供能營養(yǎng)素是__碳水化合物__、__脂肪__和__蛋白質(zhì)__。2.食品防腐劑山梨酸的抑菌機制是__干擾微生物細(xì)胞內(nèi)酶的活性，抑制微生物的生長和繁殖__。3.食品熱殺菌中，D值是指__在一定溫度下，殺滅90%微生物所需的時間__，Z值是指__殺菌時間減少到原來的1/10所需升高的溫度（℃）__。4.乳粉生產(chǎn)中，噴霧干燥的兩個關(guān)鍵階段是__霧化__和__干燥__。5.油脂的精煉工藝包括__脫膠__、__脫酸__、__脫色__和__脫臭__四個主要步驟。6.食品添加劑按功能分為23類，其中“膨松劑”的典型代表是__碳酸氫鈉（小蘇打）__和__復(fù)合膨松劑（如泡打粉）__。7.淀粉的糊化是指__淀粉顆粒在熱水中吸水膨脹、結(jié)晶結(jié)構(gòu)破壞，形成均勻糊狀溶液的過程__，老化是指__糊化后的淀粉分子重新排列形成結(jié)晶結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致溶解度降低的過程__。8.食品微生物檢測中，常用__平板計數(shù)法__測定菌落總數(shù)，用__MPN法（最可能數(shù)法）__測定大腸菌群。三、簡答題（每題8分，共40分）1.簡述柵欄技術(shù)（HurdleTechnology）的核心原理及在食品保藏中的應(yīng)用實例。答案：柵欄技術(shù)的核心是通過多個“柵欄因子”（如溫度、水分活度、pH、防腐劑、氧化還原電位等）的協(xié)同作用，抑制微生物生長，延長食品保質(zhì)期。每個柵欄因子的強度無需達(dá)到單獨殺菌的水平，通過組合降低微生物的耐受性。應(yīng)用實例：即食醬牛肉的保藏可通過以下柵欄因子組合：①熱殺菌（72℃/15min殺滅部分微生物）；②降低Aw（添加食鹽或糖，Aw降至0.92）；③調(diào)節(jié)pH（添加乳酸，pH降至5.5）；④添加防腐劑（亞硝酸鈉抑制肉毒梭菌）；⑤低溫儲存（4℃抑制嗜溫菌生長）。這些因子共同作用，確保產(chǎn)品在貨架期內(nèi)安全。2.說明超臨界CO?萃取技術(shù)的優(yōu)點及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。答案：超臨界CO?萃取的優(yōu)點：①CO?臨界溫度（31.1℃）接近室溫，適用于熱敏性物質(zhì)（如維生素、香料）的提取，避免熱降解；②CO?無毒、無味、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，萃取產(chǎn)物無溶劑殘留；③通過調(diào)節(jié)壓力和溫度可選擇性萃取不同極性的物質(zhì)（高壓下溶解極性物質(zhì)，低壓下溶解非極性物質(zhì)）；④萃取與分離可同步完成（降低壓力使CO?氣化，與目標(biāo)產(chǎn)物分離）。應(yīng)用實例：從咖啡豆中萃取咖啡因（保留風(fēng)味物質(zhì)）；從薄荷中提取薄荷油（用于食品調(diào)味）；從辣椒中提取辣椒紅色素（天然著色劑）。3.分析冷凍食品解凍時“汁液流失”的主要原因及控制措施。答案：汁液流失的主要原因：①冷凍過程中，細(xì)胞內(nèi)水分形成冰晶，破壞細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，解凍時細(xì)胞內(nèi)容物隨自由水流出；②冰晶的生長導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性（如肌原纖維蛋白凍結(jié)變性），降低持水能力；③解凍速度過快（如室溫解凍），細(xì)胞外冰晶快速融化，而細(xì)胞內(nèi)水分來不及吸收，形成外流?？刂拼胧孩俨捎每焖賰鼋Y(jié)（如液氮速凍），形成細(xì)小冰晶，減少細(xì)胞膜損傷；②添加抗凍劑（如海藻糖、聚磷酸鹽），抑制冰晶生長并穩(wěn)定蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)；③緩慢解凍（如4℃冷藏解凍），使細(xì)胞內(nèi)水分逐漸吸收；④調(diào)整凍結(jié)前處理（如輕度熱燙破壞酶活性，減少解凍時酶促反應(yīng)導(dǎo)致的持水能力下降）。4.比較傳統(tǒng)巴氏殺菌與超高溫瞬時殺菌（UHT）的特點及適用產(chǎn)品。答案：傳統(tǒng)巴氏殺菌（如63℃/30min或72℃/15s）：①溫度較低，對食品營養(yǎng)和風(fēng)味破壞較小；②殺菌不徹底，僅殺滅致病菌和部分腐敗菌，產(chǎn)品需冷藏（4℃）且保質(zhì)期短（7-14天）；③適用于液態(tài)食品（如鮮牛奶、果汁），要求保留天然風(fēng)味。UHT殺菌（135-150℃/2-8s）：①高溫短時處理，殺滅所有微生物（商業(yè)無菌）；②對營養(yǎng)成分（如維生素）破壞略高于巴氏殺菌，但風(fēng)味損失較小；③產(chǎn)品可在常溫下保存（保質(zhì)期6-12個月）；④適用于包裝后需長期儲存的液態(tài)食品（如常溫奶、無菌包裝果汁）。5.解釋食品加工中“美拉德反應(yīng)”的利與弊，并舉例說明如何控制。答案：美拉德反應(yīng)的利：①產(chǎn)生風(fēng)味物質(zhì)（如面包烘焙的麥香、咖啡的焦香）；②形成誘人的色澤（如烤肉的棕紅色、醬油的深褐色）；③部分產(chǎn)物（如類黑精）具有抗氧化活性。弊：①損失營養(yǎng)（如賴氨酸等必需氨基酸與還原糖反應(yīng)，降低蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值）；②生成有害物（如丙烯酰胺、晚期糖基化終末產(chǎn)物AGEs）；③過度反應(yīng)導(dǎo)致食品褐變過深，影響感官。控制措施：①降低溫度（如采用低溫干燥代替高溫烘焙）；②調(diào)節(jié)pH（酸性條件抑制反應(yīng)，如添加檸檬酸）；③減少還原糖或氨基酸含量（如用非還原糖（蔗糖）代替葡萄糖）；④添加抑制劑（如亞硫酸鹽抑制中間產(chǎn)物的形成）；⑤控制水分活度（Aw=0.6-0.7時反應(yīng)最劇烈，可調(diào)節(jié)Aw至0.3以下或1.0（液態(tài)））。四、論述題（每題15分，共30分）1.結(jié)合食品加工實際，論述“非熱加工技術(shù)”的優(yōu)勢、局限性及未來發(fā)展方向。答案：非熱加工技術(shù)是指通過物理場（如高壓、電場、磁場）或生物手段（如生物防腐劑）實現(xiàn)殺菌/鈍酶，而不依賴高溫的加工技術(shù)。其優(yōu)勢包括：①保留營養(yǎng)與風(fēng)味（避免熱敏感成分如維生素C、多酚的降解）；②保持食品質(zhì)構(gòu)（如超高壓處理果蔬可維持脆度）；③節(jié)能（部分技術(shù)能耗低于熱加工）；④符合消費者對“天然、少加工”食品的需求（如冷殺菌果汁）。局限性：①設(shè)備投資高（如超高壓設(shè)備成本達(dá)千萬元級）；②處理效率低（如高壓脈沖電場對高濃度懸浮液處理效果差）；③對某些微生物/酶的滅活不徹底（如部分芽孢需結(jié)合輕微加熱）；④缺乏長期安全性數(shù)據(jù)（如高壓處理對蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的影響是否導(dǎo)致過敏原性變化）。未來發(fā)展方向：①技術(shù)集成（如超高壓+輕度加熱（HPP-thermal）協(xié)同殺菌，降低壓力需求）；②智能化控制（通過傳感器實時監(jiān)控處理參數(shù)，優(yōu)化工藝）；③小型化設(shè)備開發(fā)（適應(yīng)中小企業(yè)需求）；④機理研究深化（明確非熱場與生物大分子的作用機制，指導(dǎo)工藝設(shè)計）；⑤標(biāo)準(zhǔn)體系完善（制定非熱加工食品的微生物、理化指標(biāo)限量標(biāo)準(zhǔn)）。實例：某公司采用高壓脈沖電場（PEF）處理鮮榨橙汁，與傳統(tǒng)巴氏殺菌相比，維生素C保留率提高20%，貨架期（4℃）達(dá)28天（巴氏殺菌為14天），產(chǎn)品因“新鮮風(fēng)味”深受消費者喜愛，但設(shè)備折舊成本占生產(chǎn)成本的35%，限制了大規(guī)模推廣。2.以“功能性食品開發(fā)”為例，論述食品科學(xué)與工程專業(yè)知識的綜合應(yīng)用。答案：功能性食品開發(fā)需整合食品化學(xué)、微生物學(xué)、加工技術(shù)、營養(yǎng)學(xué)等多學(xué)科知識，具體應(yīng)用如下：（1）功能因子篩選（食品化學(xué)）：明確目標(biāo)功能（如調(diào)節(jié)腸道菌群、降血脂），通過文獻(xiàn)調(diào)研或?qū)嶒灒ㄈ珞w外細(xì)胞實驗、動物模型）篩選活性成分（如益生菌、ω-3脂肪酸、膳食纖維）。例如，開發(fā)降血糖功能食品時，需驗證菊粉（益生元）、桑葉多糖（α-葡萄糖苷酶抑制劑）的有效性。（2）原料處理與活性保持（食品加工技術(shù)）：功能因子多為熱敏性或易氧化物質(zhì)（如益生菌、多酚），需采用非熱加工（如冷凍干燥保存益生菌）、微膠囊包埋（如用阿拉伯膠包埋魚油，防止氧化）、超臨界萃?。ㄌ崛』钚猿煞郑┑燃夹g(shù)。例如，益生菌制劑需控制水分活度（Aw<0.2）、添加保護(hù)劑（如海藻糖），并采用低溫噴霧干燥（進(jìn)風(fēng)溫度≤80℃）。（3）配方設(shè)計與穩(wěn)定性控制（食品工程原理）：需考慮功能因子與其他成分的相互作用（如鈣與植酸結(jié)合影響吸收），通過流變學(xué)分析（如質(zhì)構(gòu)儀測定黏度）優(yōu)化產(chǎn)品形態(tài)（如固體飲料、乳飲料）。例如，開發(fā)高纖維酸奶時，需添加增稠劑（如果膠）防止纖維沉降，同時調(diào)節(jié)pH（4.2-4.5）維持益生菌活性。（4）安全性評價（食品安全與毒理學(xué)）：通過急性毒性試驗、亞慢性毒性試驗驗證功能因子的安全性（如益生菌需符合“可食用菌株”（QPS）標(biāo)準(zhǔn)），并制定每日推薦攝入量（如γ-氨基丁酸（GABA）的ADI值為50mg/kgbw）。（5）功效驗證與市場轉(zhuǎn)化（營養(yǎng)學(xué)與消費者行為）：通過人體試食試驗（如100例受試者連續(xù)食用12周，檢測血糖、血脂指標(biāo)）驗證功能聲稱，結(jié)合消費者調(diào)研（如偏好“低糖”“無添加”）設(shè)計包裝與宣傳語（如“每日1杯，調(diào)節(jié)腸道健康”）。實例：某企業(yè)開發(fā)“高GABA發(fā)芽糙米餅干”，流程為：①篩選高GABA糙米品種（通過發(fā)芽處理（30℃/24h）使GABA含量從5mg/100g提升至30mg/100g）；②采用低溫烘焙（120℃/15min）避免GABA降解；③添加抗性淀粉（調(diào)節(jié)血糖）和乳清蛋白（提高蛋白質(zhì)質(zhì)量）；④通過人體試食試驗證明“連續(xù)食用4周可顯著降低餐后血糖”；⑤包裝標(biāo)注“富含GABA，輔助降血糖”，成功占領(lǐng)功能性食品市場。五、綜合應(yīng)用題（20分）某食品企業(yè)計劃開發(fā)一款“低糖高纖維全麥面包”，要求：①含糖量≤5%（以小麥粉質(zhì)量計）；②膳食纖維含量≥8g/100g；③貨架期（25℃）≥7天；④口感松軟（比容≥4.0mL/g）。請結(jié)合食品科學(xué)與工程知識，設(shè)計其加工工藝，并說明關(guān)鍵質(zhì)量控制要點。答案：一、原料選擇與配方設(shè)計1.主料：全麥粉（70%，提供膳食纖維）、高筋小麥粉（30%，補充面筋蛋白，改善持氣性）。2.糖源：赤蘚糖醇（3%，低熱量、不參與美拉德反應(yīng)）+抗性糊精（2%，提供膳食纖維并增加甜味）。3.膳食纖維補充：菊粉（2%，水溶性纖維）、燕麥β-葡聚糖（1%，改善質(zhì)構(gòu)）。4.膨松劑：即發(fā)酵母（1.5%，產(chǎn)氣膨脹）+復(fù)合膨松劑（0.5%，補充氣體）。5.其他：食鹽（1%，調(diào)節(jié)發(fā)酵速度）、乳粉（2%，增強營養(yǎng)并改善持水性）、單硬脂酸甘油酯（0.3%，乳化劑，穩(wěn)定氣泡）。二、加工工藝1.原料預(yù)處理：全麥粉過80目篩（去除大顆粒，改善面團(tuán)均勻性）；菊粉、燕麥β-葡聚糖與小麥粉預(yù)混合（防止團(tuán)聚）。2.面團(tuán)調(diào)制：-加水（55%，全麥粉吸水率高），低速攪拌2min混合，高速攪拌8min（形成面筋網(wǎng)絡(luò)）；-加入赤蘚糖醇、抗性糊精、乳粉，繼續(xù)攪拌3min（確保糖均勻溶解）；-最后加入酵母（避免直接接觸高滲透壓糖），攪拌至面團(tuán)光滑（延伸性良好，手摸不粘）。3.一次發(fā)酵：28℃、相對濕度75%，發(fā)酵60min（體積膨脹至2倍，手指按壓緩慢回彈）。4.分割與中間醒發(fā)：分割為100g/個，松弛15min（恢復(fù)面團(tuán)延展性，避免成型時斷裂）。5.成型與二次發(fā)酵：放入烤模，38℃、相對濕度85%，發(fā)酵至模具體積的80%（約40min）。6.烘焙：上火180℃、下火200℃，烘焙20min（表面金黃，中心溫度≥98℃殺滅微生物）