2025年考研食品科學與工程試卷（含答案）考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、選擇題（每小題2分，共20分。下列每小題選項中，只有一項符合題意）1.下列哪種物質在常溫下主要以分子形式溶解于水，且其水溶液具有較高滲透壓？A.淀粉B.葡萄糖C.油脂D.氫氧化鈉2.在食品微生物學中，將能在無氧條件下進行發(fā)酵代謝，并將有機物分解為乙酸、乙醇等產物的微生物，主要歸類于：A.需氧芽孢桿菌B.厭氧梭狀芽孢桿菌C.乳酸桿菌D.霉菌3.食品中脂質發(fā)生氧化酸敗的主要場所是：A.細胞核B.微粒體C.內質網D.線粒體4.利用壓差使液體通過過濾介質，以實現固液分離的操作稱為：A.吸附B.蒸發(fā)C.過濾D.萃取5.下列食品添加劑中，屬于防腐劑的是：A.檸檬黃B.山梨酸鉀C.維生素CD.甘露醇6.測定食品中水分活度（Aw）的主要目的是：A.評估食品的酸堿度B.確定食品的含水量C.判斷食品的質構狀態(tài)D.預測食品的微生物生長和腐敗速率7.在食品加工中，采用高溫短時滅菌法（如UHT）的主要目的是：A.完全殺滅所有微生物，包括芽孢B.抑制酶的活性，延長產品保質期C.改善食品的色、香、味D.提高食品的營養(yǎng)價值8.下列哪項不屬于影響食品褐變反應的因素？A.氧氣含量B.溫度C.pH值D.食品中蛋白質含量9.用于包裝易碎、怕壓物品的食品包裝材料，應優(yōu)先考慮其：A.防氧化性能B.機械強度和緩沖性C.透明度D.生物降解性10.食品工廠設計中進行物料平衡計算的主要目的是：A.確定設備尺寸B.優(yōu)化生產流程，提高資源利用率C.控制產品質量D.降低生產成本二、填空題（每空2分，共20分）1.食品中的碳水化合物主要分為__糖__、__寡糖__和__多糖__三大類。2.微生物的生長繁殖通常需要滿足__營養(yǎng)需求__、__適宜的溫度__、__適宜的pH__、__水分活度__和__氧氣條件__等基本條件。3.食品加工中常用的熱傳遞方式有__傳導__、__對流__和__輻射__三種。4.食品添加劑按其功能可分為__防腐劑__、__抗氧化劑__、__著色劑__、__調味劑__等。5.乳糖不耐受癥是指人體內__乳糖酶__活性不足，導致無法消化乳糖的一種現象。三、名詞解釋（每小題4分，共16分）1.食品化學2.質構化3.HACCP體系4.功能性食品四、簡答題（每小題6分，共18分）1.簡述食品中蛋白質變性的一般原因及其對食品質構的影響。2.簡述影響食品酶促反應速率的主要因素。3.簡述包裝材料應具備的基本性能及其在食品工業(yè)中的重要性。五、論述題（每小題10分，共20分）1.論述食品添加劑在食品工業(yè)中的作用、分類及其使用時應遵循的原則。2.論述食品加工對食品中主要營養(yǎng)素（如蛋白質、碳水化合物、脂肪）可能產生的影響。六、計算題（每小題8分，共16分）1.某飲料廠生產一批蘋果汁，每小時產量為5000公斤。若產品中糖分為12%（質量分數），試計算每小時從果汁中移除的糖分總量是多少公斤？2.某食品廠使用板式換熱器對牛奶進行預熱，牛奶流量為10噸/小時，入口溫度為2°C，需加熱至35°C。若熱媒為蒸汽，蒸汽壓力為0.3MPa（絕壓），飽和蒸汽溫度為143°C，牛奶的比熱容為3.8kJ/(kg·°C)，試估算加熱牛奶所需的理論蒸汽消耗量（不考慮熱損失）。七、實驗設計/分析題（12分）某食品研發(fā)人員希望開發(fā)一種新型的植物蛋白飲料，要求其具有良好的口感和一定的營養(yǎng)價值。請簡述在產品開發(fā)過程中，從原料選擇、配方設計、關鍵工藝確定到產品評價等環(huán)節(jié)，需要考慮哪些主要因素，并進行初步的分析或設計。試卷答案一、選擇題1.B2.C3.B4.C5.B6.D7.B8.D9.B10.B解析思路1.葡萄糖是小分子糖，易溶于水形成真溶液，溶液具有滲透壓。淀粉是大分子，形成膠體溶液或懸浮液，滲透壓較低。油脂不溶于水。氫氧化鈉是離子化合物，溶于水形成電解質溶液，滲透壓高，但題干問“常溫下主要以分子形式溶解”，故B最符合。2.乳酸桿菌屬于乳酸菌，是典型的厭氧微生物，通過發(fā)酵將糖類分解為乳酸。3.食品中的不飽和脂肪酸在氧氣、金屬離子、光照等作用下易發(fā)生氧化，產生過氧化氫和醛酮等物質，導致酸敗，主要發(fā)生在內質網等細胞器膜系統。4.過濾是利用濾網或濾膜在壓差驅動下分離固體和液體的過程。5.山梨酸鉀是一種常見的食品防腐劑，能有效抑制霉菌、酵母菌和細菌的生長。6.水分活度是食品中水分子自由能的度量，直接影響微生物、酶的活性和化學反應速率，是預測食品穩(wěn)定性和保質期的關鍵指標。7.高溫短時滅菌法（UHT）旨在用較高溫度（通常超過100°C）在極短的時間內（幾分鐘）殺滅大部分微生物（不包括芽孢），同時最大限度地保留熱敏性成分和風味。8.褐變反應主要包括酶促褐變和非酶促褐變（如美拉德反應、焦糖化反應），受溫度、氧氣、pH、金屬離子、糖、氨基酸等因素影響，而食品中蛋白質含量主要影響質構和營養(yǎng)價值，不是褐變的主要直接因素。9.易碎、怕壓物品的包裝需要具備良好的緩沖性能和抗壓能力，以保護內部物品不受損傷。10.物料平衡計算是食品工廠設計的基礎，用于確定各工序的物料輸入輸出關系，優(yōu)化工藝流程，確保生產效率和資源利用最大化。二、填空題1.單糖，雙糖2.生長繁殖，適宜的溫度，適宜的pH，水分活度，氧氣條件3.化學，物理4.抗氧化劑，營養(yǎng)強化劑，著色劑，防腐劑，調味劑，增稠劑，乳化劑，發(fā)色劑，防腐劑5.乳糖不耐受癥，乳糖酶解析思路1.碳水化合物按分子大小分為單糖（不能水解）、雙糖（水解生成兩分子單糖）和多糖（水解生成多分子單糖）。2.微生物生長繁殖需要基本環(huán)境條件，包括提供營養(yǎng)物質的培養(yǎng)基（水、碳源、氮源、無機鹽、生長因子），適宜的溫度范圍，適宜的pH范圍，足夠的水分活度（Aw），以及氧氣或無氧條件。3.熱傳遞的基本方式有傳導（熱量沿物體內部傳遞）、對流（流體內部質點流動傳遞熱量）和輻射（電磁波傳遞熱量）。4.食品添加劑按功能分類非常廣泛，包括防腐劑、抗氧化劑、著色劑、調味劑、營養(yǎng)強化劑、增稠劑、乳化劑、發(fā)色劑、防腐劑（重復，應為其他功能如保鮮劑、護色劑等）。5.乳糖不耐受癥是指因缺乏乳糖酶導致無法消化母乳或牛奶中的乳糖，引起腹脹、腹瀉等癥狀的代謝性疾病。三、名詞解釋1.食品化學：是研究食品化學成分、結構、性質及其在食品加工、貯藏、消化吸收過程中變化的科學。2.質構化：指通過物理或化學方法改變食品的組織結構，以獲得期望的質構狀態(tài)（如從流體變?yōu)槟z、從脆性變?yōu)轫g性）的過程。3.HACCP體系：危害分析與關鍵控制點（HazardAnalysisandCriticalControlPoint）體系是一種預防性的食品安全管理體系，通過系統分析食品生產過程中潛在的生物、化學和物理危害，并確定關鍵控制點進行管理，以確保食品安全。4.功能性食品：指通過強化某種生理功能或對健康有特定有益作用的食品，通常添加了特定的生物活性成分（如膳食纖維、益生菌、植物甾醇等）。四、簡答題1.蛋白質變性一般由加熱、強酸、強堿、有機溶劑、重金屬離子等引起，這些因素破壞了蛋白質的二級、三級和四級結構，使蛋白質失去原有的空間構象和生物活性。對食品質構的影響表現為：蛋白質變性后，分子間相互作用增強，可能導致食品組織變硬、彈性增加（如肉成熟），或形成凝膠（如豆腐、果凍），但也可能導致食品變脆或易碎。2.影響食品酶促反應速率的主要因素包括：酶濃度、底物濃度、溫度、pH值、激活劑和抑制劑。酶濃度越高，反應速率越快；底物濃度在一定范圍內越高，反應速率越快；溫度升高，反應速率加快，但超過最適溫度會因酶變性而降低；pH值偏離最適pH，酶活性會降低；激活劑能提高酶活性，抑制劑則降低酶活性（競爭性、非競爭性、反競爭性）。3.包裝材料應具備的基本性能包括：阻隔性（對氧氣、水分、光線等具有阻隔能力）、保形性、機械強度、化學穩(wěn)定性、熱封性（對于包裝袋）、印刷適應性、安全性（無毒、無遷移）、以及一定的成本效益。這些性能對于保護食品品質（防止腐敗、變質、風味劣變）、保證食品安全、方便儲運銷售以及實現方便消費至關重要。五、論述題1.食品添加劑在食品工業(yè)中作用廣泛，主要包括：①改善食品品質，如增加風味、色澤、質構；②防止食品腐敗變質，延長保質期，如防腐劑、抗氧化劑；③提高食品營養(yǎng)價值，如營養(yǎng)強化劑添加維生素、礦物質；④方便食品加工和保藏，如穩(wěn)定劑、凝固劑、防腐劑。按功能可分為防腐劑、抗氧化劑、著色劑、調味劑、營養(yǎng)強化劑、增稠劑、乳化劑、發(fā)色劑、防腐劑（重復，應為其他功能）等。食品添加劑的使用必須遵循安全性原則（無毒、在規(guī)定范圍內使用）、有效性原則（達到預期目的）、必要性原則（若無其他方法可達到目的則不使用）和合法原則（符合國家法規(guī)標準）。2.食品加工對主要營養(yǎng)素的影響是多方面的。蛋白質在加工過程中可能發(fā)生變性、水解，影響其消化吸收率，但適度加熱可提高殺菌效果。碳水化合物可能發(fā)生糖化、焦糖化、美拉德反應等非酶褐變，導致部分損失和營養(yǎng)素轉化。脂肪可能發(fā)生氧化酸敗，產生不良風味并降低營養(yǎng)價值。維生素是加工中最易受損失的營養(yǎng)素，水溶性維生素（如B族、C）易在加熱、浸泡、蒸煮過程中流失，脂溶性維生素（如A、D、E、K）易被光、熱、氧氣破壞。礦物質含量一般較穩(wěn)定，但某些加工方法可能導致部分流失（如水洗、高溫加熱）。加工方式（如低溫巴氏殺菌、冷凍干燥）對營養(yǎng)素保留效果較好，而高溫長時加工（如油炸、燒烤）則可能導致較大損失。同時，加工也可能通過添加營養(yǎng)強化劑來提高食品的營養(yǎng)價值。六、計算題1.計算每小時移除的糖分總量：已知：果汁流量=5000kg/h，糖分含量=12%(質量分數)計算：每小時移除糖分=果汁流量×糖分含量=5000kg/h×12%=5000kg/h×0.12=600kg/h答案：每小時從果汁中移除的糖分總量為600公斤。解析思路該題考查基本的質量分數計算。糖分含量以百分比表示，即每100公斤果汁中含有12公斤糖。因此，總糖分量等于果汁總質量乘以糖分百分比。計算過程：移除糖分=總果汁量×糖分百分比=5000kg/h×12%=5000kg/h×0.12=600kg/h。2.估算加熱牛奶所需的理論蒸汽消耗量：已知：牛奶流量=10噸/小時=10000kg/h，牛奶入口溫度T1=2°C，目標溫度T2=35°C，牛奶比熱容Cm=3.8kJ/(kg·°C)，蒸汽壓力P=0.3MPa(絕壓)，飽和蒸汽溫度Ts=143°C。假設：忽略熱損失，牛奶的比熱容在整個溫度變化范圍內保持恒定。計算：牛奶溫度升高所需熱量Qm=摩爾流量×比熱容×溫度差Qm=(10000kg/h)×(3.8kJ/(kg·°C))×(35°C-2°C)Qm=10000×3.8×33Qm=1254000kJ/h蒸汽冷凝釋放熱量Qv≈熱量Qm(理想情況下，不考慮過熱蒸汽及冷凝水帶走熱量)所需蒸汽量G=Qm/(Lhv)(其中Lhv為蒸汽的冷凝潛熱)需要查找或估算0.3MPa下蒸汽的冷凝潛熱Lhv。假設Lhv≈2200kJ/kg(實際值需查表，此處為估算)。G=1254000kJ/h/2200kJ/kgG≈569.1kg/h答案：理論蒸汽消耗量約為569.1公斤/小時。解析思路該題考查熱量衡算和傳熱基本概念。加熱過程可以視為將熱量從熱源（蒸汽）傳遞給冷介質（牛奶），使牛奶溫度升高。忽略熱損失時，蒸汽冷凝釋放的潛熱等于牛奶吸收的熱量。計算步驟：1.計算牛奶升溫所需的熱量Qm=m×Cm×ΔT=10000kg/h×3.8kJ/(kg·°C)×(35-2)°C=1254000kJ/h。2.假設蒸汽冷凝潛熱Lhv已知（此處估算為2200kJ/kg），則所需蒸汽質量G=Qm/Lhv=1254000/2200≈569.1kg/h。注意：實際工程計算中需考慮蒸汽過熱、冷凝水熱焓、熱損失等因素，并精確查找對應壓力下的蒸汽潛熱值。七、實驗設計/分析題在開發(fā)新型植物蛋白飲料過程中，需要考慮以下主要因素并進行分析或設計：1.原料選擇：選擇合適的植物蛋白來源（如大豆、豌豆、花生、奇亞籽等），分析其蛋白質含量、組成（氨基酸譜）、功能性（如起泡性、乳化性、凝膠性）、風味、色澤及成本?？紤]原料的品種、產地、新鮮度及預處理方法（如去脂、去皮、研磨）對最終產品的影響。2.配方設計：確定蛋白質濃度、水分含量、pH值、糖類（提供甜味和質構）、酸度調節(jié)劑（如檸檬酸、蘋果酸，影響風味和蛋白質溶解性）、乳化劑（如單甘酯、丙二醇脂肪酸酯，改善口感和穩(wěn)定性）、穩(wěn)定劑（如黃原膠、瓜爾膠，防止水分離和絮凝）、風味增強劑（如谷氨酸鈉、酵母提取物）和香精等輔料的比例。通過感官評價和理化分析優(yōu)化配方，以達到期望的口感、質構和外觀。3.關鍵工藝確定：設計和選