2025年咖啡理論題庫(kù)及答案一、咖啡植物學(xué)基礎(chǔ)1.【單項(xiàng)選擇】阿拉比卡（C.arabica）的染色體倍性為：A.二倍體（2n=22）?B.四倍體（2n=44）?C.六倍體（2n=66）?D.三倍體（2n=33）答案：B2.【單項(xiàng)選擇】下列哪一項(xiàng)不是決定咖啡櫻桃成熟后呈現(xiàn)紅色的主要色素？A.花青素?B.類胡蘿卜素?C.葉綠素?D.甜菜紅素答案：D3.【判斷】羅布斯塔（C.canephora）在海拔1200m以上種植時(shí)，其咖啡因含量會(huì)隨海拔升高而顯著下降。答案：錯(cuò)誤（羅布斯塔咖啡因含量受海拔影響極小，主要受基因型決定）4.【填空】咖啡葉片表面觀察到細(xì)小、白色、棉絮狀蟲體，且伴隨蜜露分泌，最可能的害蟲是________。答案：咖啡綠蚧（Planococcuscitri）5.【簡(jiǎn)答】描述“咖啡葉銹?。℉emileiavastatrix）”完整侵染循環(huán)，并指出其最具毀滅性的階段。答案：夏孢子通過(guò)風(fēng)力傳播→葉片氣孔侵入→菌絲在葉肉細(xì)胞間擴(kuò)展→7–10d后形成黃色病斑→病斑背面產(chǎn)生大量夏孢子堆→再次傳播；最具毀滅性階段為孢子大量二次傳播期，可導(dǎo)致整株脫葉，影響翌年產(chǎn)量50%以上。6.【計(jì)算】某莊園測(cè)得阿拉比卡葉片氣孔導(dǎo)度為0.35mol·m?2·s?1，光合有效輻射1200μmol·m?2·s?1，胞間CO?濃度280μmol·mol?1，求其瞬時(shí)水分利用效率（WUEi，單位μmolCO?·mmol?1H?O）。已知蒸騰速率E=4.2mmol·m?2·s?1。答案：WUEi=Pn/E；Pn需用Farquhar模型簡(jiǎn)化估算，Pn≈(Ca–Ci)×g×1.6/1000，取Ca=400μmol·mol?1，g=0.35mol·m?2·s?1，得Pn≈(400–280)×0.35×1.6/1000=6.72μmol·m?2·s?1；WUEi=6.72/4.2=1.6μmolCO?·mmol?1H?O。7.【多項(xiàng)選擇】下列哪些措施可有效降低咖啡根結(jié)線蟲（Meloidogynespp.）種群密度？A.間作萬(wàn)壽菊?B.施用淡紫擬青霉制劑?C.增施硝酸銨?D.土壤太陽(yáng)能化?E.使用耐病砧木答案：A、B、D、E8.【名詞解釋】“咖啡中心干”答案：指阿拉比卡主干在修剪后保留的直立主干，其上著生一級(jí)、二級(jí)分枝，形成傘狀樹形，是哥倫比亞傳統(tǒng)修剪體系的核心結(jié)構(gòu)。9.【案例分析】2024年巴西米納斯州出現(xiàn)“咖啡果小蠹（Hypothenemushampei）”暴發(fā)，導(dǎo)致產(chǎn)量損失18%。請(qǐng)從氣候、栽培、市場(chǎng)三個(gè)維度提出綜合防控策略。答案：氣候維度——利用GIS監(jiān)測(cè)≥20℃且濕度>70%的區(qū)域，提前布設(shè)信息素誘捕器；栽培維度——采收后100%清除落果，統(tǒng)一進(jìn)行日曬或深埋，降低越冬蟲源；市場(chǎng)維度——推動(dòng)期貨升水機(jī)制，對(duì)采用無(wú)害蟲處理豆的批次給予0.05美元·磅?1溢價(jià)，激勵(lì)農(nóng)戶投入防控。10.【論述】試比較阿拉比卡與羅布斯塔在葉綠體超微結(jié)構(gòu)上的差異，并解釋其對(duì)杯測(cè)風(fēng)味的影響。答案：阿拉比卡葉綠體基粒片層數(shù)更多（平均18層vs12層），類囊體垛疊緊密，光系統(tǒng)Ⅱ活性高，促進(jìn)蔗糖合成；羅布斯塔葉綠體含更多淀粉顆粒，夜間呼吸速率快，導(dǎo)致有機(jī)酸積累。杯測(cè)表現(xiàn)：阿拉比卡酸度明亮、甜感高；羅布斯塔苦味突出、醇厚度大。二、咖啡化學(xué)與風(fēng)味科學(xué)11.【單項(xiàng)選擇】下列哪種化合物在淺烘焙階段顯著下降，而在深烘焙階段幾乎為零？A.綠原酸?B.葫蘆巴堿?C.咖啡因?D.糠醛答案：A12.【單項(xiàng)選擇】在咖啡揮發(fā)性香氣中，呈現(xiàn)“藍(lán)莓”與“黑醋栗”香調(diào)的關(guān)鍵硫醇是：A.2甲基3呋喃硫醇?B.3甲硫基丙醛?C.3巰基3甲基1丁醇?D.2糠基硫醇答案：C13.【判斷】咖啡生豆中蔗糖含量每增加1%，杯測(cè)總分平均可提高0.4分（SCA標(biāo)準(zhǔn)）。答案：正確（基于2023年《FoodResearchInternational》元分析，n=312）14.【填空】咖啡烘焙過(guò)程中，當(dāng)豆表溫度達(dá)到約________℃時(shí)，首次放熱反應(yīng)（即“一爆”）開始。答案：196±215.【計(jì)算】某批次哥倫比亞慧蘭生豆測(cè)得水分含量10.5%，密度700g·L?1，綠原酸總量6.8g·100g?1（干基）。若烘焙失重率為14%，求熟豆中綠原酸含量（干基，保留兩位小數(shù)）。答案：熟豆干基=100–14=86%；綠原酸含量=6.8/0.86=7.91g·100g?1。16.【多項(xiàng)選擇】下列哪些反應(yīng)對(duì)咖啡“焦糖”香氣貢獻(xiàn)最大？A.美拉德反應(yīng)?B.焦糖化反應(yīng)?C.斯特克降解?D.脂質(zhì)氧化?E.多酚氧化答案：A、B、C17.【名詞解釋】“同位素稀釋氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用（IDGCMS）”答案：將已知量標(biāo)記同位素（如13C呋喃酮）加入樣品，利用其信號(hào)與天然化合物信號(hào)比值進(jìn)行絕對(duì)定量，可消除基質(zhì)效應(yīng)，用于咖啡中痕量風(fēng)味分子（如2甲氧基3異丁基吡嗪）精準(zhǔn)測(cè)定。18.【簡(jiǎn)答】解釋“咖啡冷萃過(guò)程中，奎寧酸衍生物溶出曲線呈雙階段”的機(jī)制。答案：第一階段（0–2h）以細(xì)胞壁孔隙擴(kuò)散為主，快速溶出單咖啡?？鼘幩幔坏诙A段（2–12h）因酯鍵緩慢水解，釋放二咖啡?？鼘幩?，形成平臺(tái)。溫度低于8℃時(shí)，酯酶活性被抑制，第二平臺(tái)降低。19.【案例分析】某咖啡館發(fā)現(xiàn)，使用同一支埃塞俄比亞厭氧日曬豆，在TDS1.35%時(shí)，冷萃（8℃，12h）與熱萃（93℃，4min）的感官差異顯著：冷萃酸度低、甜感高，但花香缺失。請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證花香缺失的關(guān)鍵化學(xué)原因。答案：采用SBSE（攪拌棒吸附萃?。┓謩e富集兩樣品香氣→GC×GCTOFMS非靶向篩查→發(fā)現(xiàn)冷萃中芳樟醇、β大馬酮分別下降42%與35%；進(jìn)一步用標(biāo)準(zhǔn)品加回實(shí)驗(yàn)，在冷萃液中補(bǔ)加芳樟醇至熱萃水平，盲測(cè)顯示花香得分恢復(fù)80%，證實(shí)芳樟醇是冷萃花香缺失的關(guān)鍵差異物。20.【論述】綜合“烘焙度丙烯酰胺感官”三角關(guān)系，提出降低丙烯酰胺同時(shí)保留堅(jiān)果甜感的工藝路徑。答案：丙烯酰胺前體為天冬酰胺與還原糖，峰值出現(xiàn)在中淺烘焙（Agtron75）。路徑：①生豆預(yù)處理：45℃熱水浸泡30min，降低天冬酰胺15%；②采用低初始溫（160℃）延長(zhǎng)美拉德發(fā)展時(shí)間，降低升溫速率至8℃·min?1；③一爆后30s內(nèi)快速降溫至180℃，縮短高溫滯留；④杯測(cè)顯示堅(jiān)果甜感由2乙基3,5二甲基吡嗪貢獻(xiàn)，其含量在方案中提高12%，丙烯酰胺降低38%，達(dá)到感官與安全的平衡。三、咖啡烘焙工程21.【單項(xiàng)選擇】在ProbatG120滾筒烘焙機(jī)中，當(dāng)滾筒轉(zhuǎn)速52rpm、豆量60kg時(shí)，臨界“貼壁”離心力對(duì)應(yīng)的臨界速度約為：A.0.8m·s?1?B.1.2m·s?1?C.1.6m·s?1?D.2.0m·s?1答案：B（Fc=mv2/r，r=0.6m，臨界Fc=mg，得v=√gr≈2.4m·s?1，但貼壁臨界為滑動(dòng)角，實(shí)測(cè)折減系數(shù)0.5，故1.2m·s?1）22.【判斷】烘焙過(guò)程中，豆芯溫度滯后于豆表溫度的差值隨豆量增加而線性增大。答案：錯(cuò)誤（呈指數(shù)趨緩，受限于熱擴(kuò)散系數(shù)）23.【填空】在DiedrichIR5烘焙機(jī)中，使用50%紅外輻射與50%對(duì)流加熱，若設(shè)定進(jìn)氣溫度250℃，紅外輻射板表面溫度需達(dá)到________℃，方可實(shí)現(xiàn)輻射傳熱系數(shù)12W·m?2·K?1。答案：580（斯蒂芬玻爾茲曼定律q=εσT?，取ε=0.9，q=12×(580–298)≈12×282，T=580K）24.【計(jì)算】某烘焙曲線顯示，一爆開始時(shí)間8min15s，結(jié)束8min45s，豆表溫度由196℃升至205℃，求平均放熱功率（豆量12kg，比熱容1.7kJ·kg?1·K?1）。答案：Q=mcΔT=12×1.7×9=183.6kJ；t=30s；P=183.6/30=6.12kW。25.【多項(xiàng)選擇】下列哪些參數(shù)可用于判斷“發(fā)展期比率”（DevelopmentTimeRatio,DTR）是否合適？A.一爆后30s豆表溫度上升斜率?B.烘焙損失率?C.杯測(cè)干香氣得分?D.熟豆體積膨脹率?E.色差ΔE答案：A、C、D26.【簡(jiǎn)答】解釋“回溫點(diǎn)（TurningPoint,TP）”對(duì)后續(xù)焦糖化反應(yīng)的影響機(jī)制。答案：TP越低，表明熱量輸入慢，延長(zhǎng)干燥期，使自由水蒸發(fā)更均勻，后續(xù)美拉德反應(yīng)起始溫度低，有利于產(chǎn)生更多呋喃類與醛類，提升甜感；TP過(guò)高則導(dǎo)致表面硬化，水分梯度大，焦糖化提前，產(chǎn)生苦味。27.【名詞解釋】“美拉德反應(yīng)末端產(chǎn)物（MRPs）褐變指數(shù)”答案：在420nm處測(cè)定吸光度A420，以mg·L?1咖啡堿溶液為參比，表征高分子褐變產(chǎn)物濃度，與杯測(cè)“煙熏/重焙”正相關(guān)。28.【案例分析】某烘焙師發(fā)現(xiàn)，使用同一支危地馬拉豆，在海拔1600m的烘焙車間與平原車間相比，一爆點(diǎn)延后15s，色差ΔE降低1.2。請(qǐng)分析原因并提出修正方案。答案：海拔升高導(dǎo)致大氣壓82kPa，水的沸點(diǎn)降至93℃，蒸發(fā)速率下降，熱傳遞系數(shù)降低；修正：將進(jìn)氣溫度提高8℃，風(fēng)門開度減小5%，保持ΔE一致。29.【論述】基于“熱質(zhì)耦合”模型，推導(dǎo)滾筒烘焙機(jī)中豆溫隨時(shí)間變化的簡(jiǎn)化微分方程，并指出其關(guān)鍵無(wú)量綱數(shù)。答案：ρcV(dT/dt)=hA(Tg–T)–λ(dm/dt)，其中dm/dt為水分蒸發(fā)速率；無(wú)量綱數(shù)為Biot數(shù)Bi=hL/λs，當(dāng)Bi<0.1，可集總參數(shù)處理；關(guān)鍵數(shù)還有Luikov數(shù)Lu=a/Dm，耦合熱濕傳遞。30.【設(shè)計(jì)】請(qǐng)為一支含水率11%、密度720g·L?1的云南厭氧日曬豆，設(shè)計(jì)一條“低因高甜”曲線，目標(biāo)：咖啡因降低30%，杯測(cè)焦糖甜感≥8.0，Agtron65。給出關(guān)鍵控制點(diǎn)與預(yù)期化學(xué)指標(biāo)。答案：①生豆預(yù)處理：超臨界CO?萃取，280bar、50℃、3h，咖啡因降至1.0%；②曲線：入豆溫160℃，回溫點(diǎn)92℃，5min升至140℃，ROR8℃·min?1；一爆開始8min，發(fā)展期1min10s，出豆溫度204℃；③預(yù)期：蔗糖殘留3.2%，2甲基3羥基4吡喃酮（麥芽醇）12mg·kg?1，杯測(cè)焦糖甜感8.3，咖啡因0.98%。四、咖啡萃取與沖煮科學(xué)31.【單項(xiàng)選擇】在V60沖煮中，若保持粉量20g、總注水量300g，當(dāng)注水時(shí)間延長(zhǎng)至3min30s時(shí)，最可能顯著下降的萃取參數(shù)是：A.TDS?B.萃取率?C.溫度梯度?D.滲透率答案：D32.【單項(xiàng)選擇】下列哪種離子對(duì)咖啡“酸度明亮”感知具有放大效應(yīng)？A.Mg2??B.Ca2??C.Na??D.HCO??答案：A（Mg2?增強(qiáng)檸檬酸與蘋果酸鮮味）33.【判斷】根據(jù)NavierStokes簡(jiǎn)化模型，當(dāng)濾杯錐角為60°時(shí)，中心軸流速與側(cè)壁流速比值約為1.8。答案：正確（CFD模擬結(jié)果，Re=600時(shí)）34.【填空】在9bar恒壓意式萃取中，若粉餅厚度增加1mm，則平均流速下降約________%（線性近似）。答案：18（DarcyWeisbach，Δp=kL，k實(shí)驗(yàn)測(cè)得0.18）35.【計(jì)算】某濃縮咖啡測(cè)得TDS10.2%，液重40g，求萃取率（粉量18g，含水率2%）。答案：萃取率=(TDS×液重)/(粉量×(1–水分))=(10.2%×40)/(18×0.98)=22.9%。36.【多項(xiàng)選擇】下列哪些措施可降低冷萃咖啡中奎寧酸含量？A.使用硬水（Ca2?>100ppm）?B.降低萃取溫度至2℃?C.縮短萃取時(shí)間至6h?D.選用深烘豆?E.添加β環(huán)糊精答案：C、D、E37.【名詞解釋】“滲透率各向異性”答案：指咖啡粉床在垂直與水平方向上滲透率比值（kz/kr），受粒徑分布、壓粉力影響，kz/kr>1時(shí)易通道化。38.【簡(jiǎn)答】解釋“預(yù)浸（Preinfusion）壓力斜坡”對(duì)減少細(xì)粉遷移的作用機(jī)制。答案：低壓（2–3bar）預(yù)浸使粉餅緩慢潤(rùn)濕，表面張力均勻化，細(xì)粉被固定在較大孔隙中；隨后壓力斜坡升至9bar，已形成穩(wěn)定通道，減少細(xì)粉位移，降低尾段苦澀。39.【案例分析】某咖啡館使用RO凈水（TDS30ppm）沖煮肯尼亞AA，發(fā)現(xiàn)酸度尖銳、body薄弱。請(qǐng)?zhí)岢鏊|(zhì)調(diào)整方案并給出預(yù)期感官變化。答案：添加0.3g·L?1MgSO?·7H?O與0.4g·L?1NaHCO?，使Mg2?≈30ppm、HCO??≈60ppm、TDS≈120ppm；預(yù)期酸度圓潤(rùn)，body提升0.5分（SCAbodyscale）。40.【論述】基于“多孔介質(zhì)雙區(qū)模型”，推導(dǎo)意式萃取中濃度隨時(shí)間變化的解析解，并討論其極限情況。答案：建立快速通道區(qū)（α）與慢速擴(kuò)散區(qū)（β）質(zhì)量平衡：C(t)=Cα(1–e^(–kαt))+Cβ(1–e^(–kβt))；當(dāng)t→0，C(t)≈(Cαkα+Cβkβ)t，線性上升；t→∞，C(t)→Cα+Cβ，呈平臺(tái)；實(shí)驗(yàn)擬合得kα≈0.8s?1，kβ≈0.05s?1，與細(xì)粉占比正相關(guān)。五、咖啡感官與杯測(cè)41.【單項(xiàng)選擇】在SCA杯測(cè)表中，“酸度”評(píng)分項(xiàng)的參考標(biāo)準(zhǔn)里，下列哪一描述對(duì)應(yīng)“非常好（8分）”？A.酸度活潑、復(fù)雜、與甜感平衡?B.酸度明亮、略尖銳?C.酸度平淡、無(wú)缺陷?D.酸度死酸、發(fā)酵感答案：A42.【單項(xiàng)選擇】人類對(duì)咖啡因苦味的閾值約為：A.50ppm?B.150ppm?C.300ppm?D.600ppm答案：B43.【判斷】采用“強(qiáng)制選擇三角測(cè)試”時(shí)，若α=0.05、β=0.2，需最少21人次才能檢測(cè)出30%差異。答案：正確（Roessler表，n=21，p=0.33）44.【填空】杯測(cè)時(shí)，破殼動(dòng)作需在________秒內(nèi)完成，以確保香氣捕捉完整。答案：3–545.【計(jì)算】某三角測(cè)試中，36人次里有20人次正確選出奇樣，求置信度p