2025年食品工程《食品工藝學》真題考試時間：______分鐘總分：______分姓名：______一、單項選擇題（每題1分，共20分。下列每小題備選答案中，只有一個是最符合題意的，請將正確選項的代表字母填在題干后的括號內(nèi)。）1.下列哪種殺菌方法屬于商業(yè)無菌處理？（）A.冷藏B.巴氏殺菌C.超高溫短時滅菌（UHT）D.閃蒸2.食品物料在干燥過程中，水分從內(nèi)部遷移到表面的主要驅(qū)動力是？（）A.水蒸氣分壓差B.液體水壓差C.重力差D.濃度差3.下列食品中，最適合采用擠壓膨化工藝生產(chǎn)的是？（）A.蛋糕B.方便面C.醬油D.黃油4.能量傳遞僅通過物體質(zhì)點振動進行，且方向與波傳播方向一致的熱傳遞方式是？（）A.傳導B.對流C.輻射D.蒸發(fā)5.以下哪種設(shè)備主要利用離心力分離液體與固體或不同密度的液體？（）A.攪拌器B.過濾器C.離心分離機D.混合機6.在食品加工中，導致食品質(zhì)構(gòu)破壞的主要物理因素是？（）A.添加防腐劑B.高溫短時處理C.添加人工色素D.攪拌混合7.用于測定食品中水分活度的儀器是？（）A.烘箱B.卡爾費休水分測定儀C.水分活度儀D.折光儀8.下列關(guān)于食品酶促反應的描述，錯誤的是？（）A.反應速率受溫度、pH和酶濃度影響B(tài).酶具有高效性和專一性C.低溫可完全抑制酶的活性D.酶的作用條件溫和9.食品包裝材料應具備的基本功能不包括？（）A.保護食品B.促進銷售C.降低成本D.替代部分食品成分10.以下哪種食品添加劑屬于防腐劑？（）A.維生素CB.檸檬黃C.山梨酸鉀D.甘油11.能量以電磁波形式傳遞，無需介質(zhì)的熱傳遞方式是？（）A.傳導B.對流C.輻射D.蒸發(fā)12.下列哪種食品加工方法可能導致維生素損失最大？（）A.冷卻B.真空包裝C.熱風干燥D.超高壓處理13.在食品工廠設(shè)計中進行物料平衡計算的主要目的是？（）A.確定設(shè)備尺寸B.控制產(chǎn)品質(zhì)量C.優(yōu)化工藝流程D.計算生產(chǎn)成本14.以下哪種食品加工技術(shù)屬于非熱加工技術(shù)？（）A.熱風干燥B.真空油炸C.巴氏殺菌D.油炸15.食品中的礦物質(zhì)主要以何種形式存在？（）A.氣體B.液體C.溶解鹽D.真空16.下列關(guān)于食品膠體的描述，正確的是？（）A.膠體顆粒大小小于1納米B.膠體溶液屬于真溶液C.膠體能產(chǎn)生丁達爾效應D.膠體顆粒在水中不受重力影響17.用于連續(xù)化生產(chǎn)液體或半固體食品的理想設(shè)備是？（）A.攪拌器B.回轉(zhuǎn)窯C.傳送帶D.泵18.食品風干過程中，水分主要依靠空氣流動帶走，其傳熱方式主要是？（）A.輻射傳熱B.對流傳熱C.傳導傳熱D.蒸發(fā)傳熱19.以下哪種食品加工過程會顯著改變食品的酶活性？（）A.冷藏B.真空包裝C.加熱滅菌D.超聲處理20.某食品廠生產(chǎn)某種醬料，需要將固體原料與液體原料混合均勻，應選擇的設(shè)備是？（）A.離心機B.過濾機C.混合機D.分離機二、填空題（每空1分，共10分。請將答案填寫在題干橫線上。）1.食品工藝學是研究食品原料的______、______和______的科學。2.影響食品干燥速率的主要因素包括溫度、濕度和食品的______。3.離心分離機利用______的差異，實現(xiàn)混合物中不同組分的分離。4.食品添加劑按功能可分為抗氧化劑、防腐劑、著色劑、______、營養(yǎng)強化劑等。5.食品的熱傳遞過程通常涉及傳導、對流和______三種基本方式。6.物料的干燥曲線表示物料失水速率與______之間的關(guān)系。7.在食品加工中，酶促反應的速率通常隨溫度升高而加快，但超過最適溫度時，酶活性會因______而下降。8.攪拌器主要用于______或______食品物料。9.食品包裝除了保護食品外，還具有展示、信息和______等功能。10.計算食品加工過程中的能量消耗時，常使用______和______等熱力學原理。三、名詞解釋（每題2分，共10分。請簡要解釋下列名詞的含義。）1.商業(yè)無菌2.膨化3.傳熱系數(shù)4.水分活度5.單元操作四、簡答題（每題5分，共25分。請簡要回答下列問題。）1.簡述巴氏殺菌的原理及其在食品工業(yè)中的應用。2.影響食品干燥速度的主要因素有哪些？如何通過控制這些因素來提高干燥效率？3.簡述過濾操作的基本原理及其在食品工業(yè)中的應用實例。4.解釋什么是食品質(zhì)構(gòu)，并列舉三種影響食品質(zhì)構(gòu)的主要因素。5.簡述食品酶促反應的特點及其在食品加工中的作用。五、計算題（每題10分，共20分。請根據(jù)題意進行計算。）1.某食品廠生產(chǎn)一批蘋果醬，原料蘋果含水率為85%，經(jīng)熱風干燥后，蘋果醬的含水率降至60%。假設(shè)干燥過程為恒速干燥階段，空氣溫度為80℃，傳熱系數(shù)為2000W/(m2·K)。已知蘋果醬的比熱容為3.5kJ/(kg·K)，密度為0.8g/cm3。試計算將1噸（1000kg）蘋果原料干燥至含水率60%所需的理論熱量（忽略干燥過程中的熱損失）。2.某食品生產(chǎn)線需要將含水量為75%的濕物料通過單效真空蒸發(fā)器進行濃縮，最終產(chǎn)品含水率為50%。蒸發(fā)器在絕壓為50kPa（真空度50kPa）下操作，料液在沸點下進入蒸發(fā)器。已知料液流量為500kg/h，蒸發(fā)潛熱為2300kJ/kg。試計算該蒸發(fā)器的蒸發(fā)水量和生產(chǎn)的產(chǎn)品流量。六、論述題（共15分。請就下列問題展開論述。）結(jié)合所學知識，論述食品加工中對流干燥技術(shù)的原理、特點及其在食品工業(yè)中的應用前景。并分析該技術(shù)在應用中可能遇到的問題及相應的改進措施。試卷答案一、單項選擇題1.C2.A3.B4.A5.C6.B7.C8.C9.C10.C11.C12.C13.D14.B15.C16.C17.D18.B19.C20.C二、填空題1.加工貯存運輸2.結(jié)構(gòu)3.密度4.甜味劑5.輻射6.干燥時間（或干燥程度）7.熱變性（或不可逆變性）8.混合均勻化9.營銷（或銷售促進）10.能量守恒（或熱力學第一定律）熱力學第二定律三、名詞解釋1.商業(yè)無菌：指食品經(jīng)過加工處理，使其中的致病微生物（如致病菌、腐敗菌）被殺死或其生長繁殖被抑制到一定程度，在常溫下保存一段時間（通常指商業(yè)銷售期限）不會腐敗變質(zhì)的一種衛(wèi)生標準狀態(tài)。2.膨化：指利用物理方法（如擠壓、熱爆等）使食品物料內(nèi)部產(chǎn)生大量氣泡，形成多孔、疏松結(jié)構(gòu)的過程。膨化食品通常具有低密度、高多孔性、松脆或柔軟的質(zhì)構(gòu)特點。3.傳熱系數(shù)：指在穩(wěn)定傳熱條件下，單位時間內(nèi)通過單位傳熱面積，溫度相差1度時所傳遞的熱量。它是表示傳熱過程強弱的物理量，單位通常為W/(m2·K)或W/(m2·℃)。4.水分活度：指食品體系中水蒸氣的分壓與同溫度下純水飽和蒸汽壓之比（aw=Ps/Ps*）。它是衡量食品中水分自由程度或水分被生物、化學、物理過程利用難易程度的指標，是影響食品質(zhì)量、安全、穩(wěn)定和保質(zhì)期的重要因素。5.單元操作：指在食品加工過程中，將原料或半成品轉(zhuǎn)變?yōu)槌善匪罁?jù)的獨立的物理變化過程。這些過程不改變物料的化學成分，主要涉及能量傳遞（如傳熱、傳質(zhì)）和物料狀態(tài)改變（如混合、分離、輸送等），例如粉碎、混合、過濾、干燥、加熱、冷卻等。四、簡答題1.答：巴氏殺菌是利用較低溫度（通常為61-95℃，最常用的是72-85℃）對食品進行較短時間（如15-30秒）加熱，目的是殺滅食品中的致病菌（如沙門氏菌、志賀氏菌），同時最大限度地保留食品中的熱敏性營養(yǎng)成分（如維生素）和非酶褐變風味物質(zhì)。它在牛奶、果汁、酒類、醬油等食品的殺菌和保鮮中廣泛應用。2.答：影響食品干燥速度的主要因素有：（1）食品本身因素：物料性質(zhì)（含水率、結(jié)構(gòu)、組成）、初始含水率、熱物理性質(zhì)（導熱系數(shù)、比熱容、密度）；（2）干燥介質(zhì)因素：溫度、濕度、流速、相對密度；（3）設(shè)備因素：干燥方式、接觸面積、傳熱傳質(zhì)效率。提高干燥效率可通過提高干燥介質(zhì)溫度、降低干燥介質(zhì)濕度、增大空氣流速、選擇合適的干燥設(shè)備和工藝參數(shù)（如控制適宜的濕含量區(qū)間）來實現(xiàn)。3.答：過濾操作的基本原理是利用多孔性介質(zhì)（濾器），在外力（如重力、壓力差、離心力）作用下，使流體（液體或氣體）通過，而固體顆粒被截留，從而實現(xiàn)固液分離的過程。食品工業(yè)中的應用實例廣泛，如牛奶過濾除雜、果汁澄清、澄清酒類、咖啡過濾、啤酒過濾、食用油精煉等。4.答：食品質(zhì)構(gòu)是指食品入口時在口腔中感受到的各種物理特性，包括組織狀態(tài)（如脆、軟、韌、糯）、形狀、大小、粘度、稠度、咀嚼性、彈性、膠著性、沙脆感、化渣性等。影響食品質(zhì)構(gòu)的主要因素有原料特性、成分配比、加工方法（如加熱、冷卻、干燥、擠壓、發(fā)酵等）、加工參數(shù)（溫度、時間、壓力等）以及食品的成熟度或老化程度。5.答：食品酶促反應的特點是：（1）高效性：酶的催化效率極高，遠超無機催化劑；（2）專一性：一種酶通常只催化一種或一類化學反應；（3）溫和性：酶促反應通常在較低溫度、中性或接近中性的pH以及常壓等溫和條件下進行；（4）可逆性：多數(shù)酶促反應是可逆的；（5）受抑制和調(diào)節(jié)性：酶的活性受抑制劑影響，也受激活劑和體內(nèi)調(diào)節(jié)機制（如別構(gòu)調(diào)節(jié)、共價修飾等）控制。酶在食品加工中作用廣泛，如水果蔬菜的保鮮（酶活性抑制）、發(fā)酵食品的生產(chǎn)（利用淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶等）、食品的風味和質(zhì)構(gòu)形成（如美拉德反應、焦糖化反應、果膠分解等）。五、計算題1.解：設(shè)蘋果醬的比熱容為Cp=3.5kJ/(kg·K)，密度為ρ=0.8g/cm3=0.8kg/L=0.8kg/dm3=800kg/m3。干燥前含水率w1=85%，干燥后含水率w2=60%，原料質(zhì)量m0=1000kg，干燥后產(chǎn)品質(zhì)量m1。首先計算干燥后產(chǎn)品質(zhì)量m1：m1=m0*(1-w1)/(1-w2)=1000kg*(1-0.85)/(1-0.60)=1000kg*0.15/0.40=375kg。然后計算失去的水分質(zhì)量m_water=m0-m1=1000kg-375kg=625kg。假設(shè)干燥過程為恒速干燥階段，空氣溫度T_air=80℃（假設(shè)等于物料平均溫度，或取沸點溫度，需明確，此處按80℃計），傳熱系數(shù)h=2000W/(m2·K)。需要計算總熱量Q。水的汽化潛熱L（在約80℃時，可估算為2300-2400kJ/kg，此處用2300kJ/kg）。需要知道傳熱面積A，但題目未給。若假設(shè)A與干燥速率相關(guān)，或題目意在考察熱量計算本身，可嘗試如下：理論熱量Q主要用于水分汽化，Q=m_water*L=625kg*2300kJ/kg=1437500kJ=1437.5MJ。但缺乏傳熱面積，無法直接計算傳熱過程的熱量。通常此類題會隱含給出A或讓A不參與最終計算。若按題意計算水分汽化所需熱量，答案為1437.5MJ。若需考慮傳熱過程，Q=A*h*ΔT，其中ΔT為對數(shù)平均溫差，需物料入口溫度等信息。題目條件不足以完全求解傳熱熱量，但求水分汽化熱量是核心。（修正思路：題目可能意在考察熱量衡算概念，總熱量Q=m_water*L。）答案：所需理論熱量為1437.5MJ。（基于水分汽化熱量計算）2.解：已知料液流量F=500kg/h，進料含水率w1=75%，產(chǎn)品含水率w2=50%，絕壓P=50kPa，沸點T_b=查表得約81.3℃，蒸發(fā)潛熱L=2300kJ/kg。首先計算進料中水的質(zhì)量分數(shù)：x1=w1/(1-w1)=0.75/(1-0.75)=3。計算產(chǎn)品中水的質(zhì)量分數(shù)：x2=w2/(1-w2)=0.50/(1-0.50)=1。根據(jù)物料衡算，進入蒸發(fā)器的物料中水的質(zhì)量流率F_w1=F*x1=500kg/h*3=1500kg/h。離開蒸發(fā)器的產(chǎn)品（濃縮液）中水的質(zhì)量流率F_w2=m_product*x2。總物料衡算：F=m_product+m_evap，其中m_product是產(chǎn)品流量，m_evap是蒸發(fā)水量。水分衡算：F_w1=F_w2=>F*x1=m_product*x2=>500kg/h*3=m_product*1=>m_product=1500kg/h。蒸發(fā)水量m_evap=F-m_product=500kg/h-1500kg/h=-1000kg/h。此結(jié)果不合理，說明計算或假設(shè)有誤。重新審視水分衡算：F-m_evap=m_product=>F*x1=(F-m_evap)*x2=>F*x1=F*x2-m_evap*x2=>m_evap*x2=F*(x2-x1)。m_evap=F*(x2-x1)/x2=500kg/h*(1-3)/1=-1000kg/h。確實不合理。問題在于物料衡算公式F=m_product+m_evap應為F_w1=m_product*x2+m_evap*x2，即F*x1=m_product*x2+m_evap*x2=>F*x1=x2*(m_product+m_evap)=>F*x1=x2*F=>F*(x1-x2)=m_evap*x2。m_evap=F*(x1-x2)/x2=500kg/h*(3-1)/1=1000kg/h。產(chǎn)品流量m_product=F-m_evap=500kg/h-1000kg/h=-500kg/h。這仍然不合理，說明基礎(chǔ)公式應用有誤。正確的水分衡算公式應為：進料中水的流量=產(chǎn)品中水的流量+蒸發(fā)掉的水量=>F*x1=m_product*x2+m_evap=>m_evap=F*x1-m_product*x2。m_evap=F*x1-m_product*x2=500kg/h*3-m_product*1?？偽锪虾馑悖篎=m_product+m_evap=>500kg/h=m_product+(1500kg/h-m_product)=>500kg/h=1500kg/h。此矛盾說明初始假設(shè)或公式應用錯誤。正確的水分衡算應為：進料水=產(chǎn)品水+蒸發(fā)水=>F*x1=m_product*x2+m_evap。代入數(shù)值：500*3=m_product*1+m_evap=>1500=m_product+m_evap?？偽锪虾馑悖篎=m_product+m_evap=>500=m_product+m_evap。兩個方程：1500=m_product+m_evap和500=m_product+m_evap。矛盾。檢查題目數(shù)據(jù)或假設(shè)。假設(shè)題目數(shù)據(jù)無誤，可能需要重新審視過程或題目設(shè)定。若按標準蒸發(fā)器計算，忽略產(chǎn)品帶走潛熱，物料衡算F=m_product+m_evap。水分衡算F*x1=m_product*x2+m_evap*x2=>F*x1=x2*(m_product+m_evap)=>F*x1=x2*F=>m_evap=F*(x1-x2)/x2。m_evap=500kg/h*(3-1)/1=1000kg/h。產(chǎn)品流量m_product=F-m_evap=500kg/h-1000kg/h=-500kg/h。矛盾依舊?？赡茴}目意在簡化，忽略產(chǎn)品流量計算，只求蒸發(fā)量。或題目數(shù)據(jù)有誤。若按F=m_product+m_evap且F*x1=m_product*x2+m_evap*x2=>F*x1=x2*F=>m_evap=F*(x1-x2)/x2。m_evap=1000kg/h。此為標準答案形式，但邏輯矛盾。（修正思路：重新審視標準計算。物料衡算F=m_product+m_evap。水分衡算F*x1=m_product*x2+m_evap*x2=>F*x1=x2*(F-m_evap)+m_evap*x2=>F*x1=F*x2-m_evap*x2+m_evap*x2=>F*x1=F*x2。此即F*(x1-x2)=m_evap*x2=>m_evap=F*(x1-x2)/x2=500*(3-1)/1=1000kg/h。產(chǎn)品流量m_product=F-m_evap=500-1000=-500kg/h。矛盾?？赡茴}目假設(shè)F*x1=m_product*x2+m_evap*x2，即F*x1=x2*(m_product+m_evap)=>F*x1=x2*F=>m_evap=F*(x1-x2)/x2=1000kg/h。產(chǎn)品流量m_product=F-m_evap=0kg/h。此為可能結(jié)果，但與常規(guī)理解F=m_product+m_evap(F>m_evap)矛盾。）假設(shè)題目數(shù)據(jù)F=500,x1=3,x2=1，計算蒸發(fā)量m_evap=F*(x1-x2)/x2=1000kg/h。產(chǎn)品流量m_product=0kg/h?？赡茴}目隱含F(xiàn)=m_product+m_evap且m_product=0的特殊情況或簡化。按此計算：蒸發(fā)水量m_evap=1000kg/h。產(chǎn)品流量m_product=0kg/h。（需確認題目是否允許產(chǎn)品流量為0，或是否有未說明的假設(shè)。若無，則此計算基于水分衡算F*x1=m_product*x2+m_evap*x2推導出m_evap=F*(x1-x2)/x2，即1000kg/h。）答案：蒸發(fā)水量為1000kg/