2025年大學(xué)大一（食品科學(xué)與工程）食品工程原理階段測(cè)試試題及答案

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本大題共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的。請(qǐng)將正確答案的序號(hào)填在括號(hào)內(nèi)。1.以下哪種傳熱方式不需要介質(zhì)？（）A.傳導(dǎo)B.對(duì)流C.輻射D.都需要介質(zhì)2.食品在干燥過(guò)程中，水分含量與干燥速率的關(guān)系通常是（）A.水分含量越高，干燥速率越快B.水分含量越低，干燥速率越快C.先快后慢D.先慢后快3.離心泵的揚(yáng)程是指（）A.泵的升揚(yáng)高度B.泵對(duì)單位重量液體提供的有效能量C.泵的吸上高度D.泵的功率大小4.以下哪種過(guò)濾方式屬于深層過(guò)濾？（）A.板框壓濾B.真空轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾C.砂濾D.離心過(guò)濾5.對(duì)于牛頓型流體，其粘度（）A.隨溫度升高而增大B.隨溫度升高而減小C.與溫度無(wú)關(guān)D.先隨溫度升高增大后減小6.食品冷凍過(guò)程中，冰晶的形成對(duì)食品品質(zhì)的影響是（）A.使食品口感變好B.破壞食品組織結(jié)構(gòu)C.不影響食品品質(zhì)D.提高食品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值7.攪拌器的主要作用是（）A.使物料混合均勻B.提高傳熱速率C.增加傳質(zhì)阻力D.降低反應(yīng)速率8.以下哪種換熱器的傳熱效率較高？（）A.列管式換熱器B.夾套式換熱器C.蛇管式換熱器D.套管式換熱器9.空氣在管道中流動(dòng)時(shí)，其流速與壓強(qiáng)的關(guān)系是（）A.流速越大，壓強(qiáng)越大B.流速越大，壓強(qiáng)越小C.流速與壓強(qiáng)無(wú)關(guān)D.先流速大壓強(qiáng)小后相反10.食品物料蒸發(fā)濃縮時(shí)，多采用（）A.常壓蒸發(fā)B.減壓蒸發(fā)C.加壓蒸發(fā)D.都可以11.以下哪種物質(zhì)的導(dǎo)熱系數(shù)最大？（）A.金屬B.水C.空氣D.木材12.離心泵啟動(dòng)時(shí)，應(yīng)（）A.關(guān)閉出口閥B.打開(kāi)出口閥C.半開(kāi)出口閥D.隨意13.過(guò)濾操作中，過(guò)濾介質(zhì)的阻力（）A.隨過(guò)濾時(shí)間增加而增大B.隨過(guò)濾時(shí)間增加而減小C.與過(guò)濾時(shí)間無(wú)關(guān)D.先增大后減小14.對(duì)于粘性流體，其流動(dòng)時(shí)的內(nèi)摩擦力（）A.與流速成正比B.與流速平方成正比C.與流速無(wú)關(guān)D.與流速梯度成正比15.食品凍結(jié)時(shí)，其凍結(jié)點(diǎn)與純水的冰點(diǎn)相比（）A.更高B.更低C.相同D.不確定16.以下哪種混合設(shè)備適用于高粘度物料的混合？（）A.攪拌器B.捏合機(jī)C.氣流混合器D.管道混合器17.換熱器中，冷熱流體的流向?yàn)槟媪鲿r(shí)，其對(duì)數(shù)平均溫差（）A.最大B.最小C.與并流相同D.不確定18.空氣在管道中流動(dòng)時(shí)，其摩擦系數(shù)與（）有關(guān)。A.流速B.管道直徑C.流體粘度D.以上都是19.食品干燥過(guò)程中，干燥介質(zhì)的濕度對(duì)干燥效果的影響是（）A.濕度越大干燥效果越好B.濕度越小干燥效果越好C.濕度適中干燥效果最好D.無(wú)影響20.以下哪種泵適合輸送高粘度液體？（）A.離心泵B.齒輪泵C.旋渦泵D.軸流泵第II卷（非選擇題共60分）填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請(qǐng)?jiān)跈M線上填寫(xiě)正確答案。1.傳熱的基本方式有傳導(dǎo)、對(duì)流和______。2.離心泵的工作點(diǎn)是由泵的特性曲線和______曲線共同決定的。3.過(guò)濾操作中，過(guò)濾阻力主要包括過(guò)濾介質(zhì)阻力和______阻力。4.食品冷凍過(guò)程中，常用的制冷劑有______等。5.攪拌器的攪拌效果與攪拌器的______、轉(zhuǎn)速等因素有關(guān)。簡(jiǎn)答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡(jiǎn)要回答問(wèn)題。1.簡(jiǎn)述影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素。2.說(shuō)明離心泵啟動(dòng)前為什么要關(guān)閉出口閥。3.分析過(guò)濾操作中過(guò)濾速度的影響因素。4.簡(jiǎn)述食品干燥過(guò)程中物料溫度的變化情況。計(jì)算題（共20分）答題要求：本大題共2小題，每小題10分。解答應(yīng)寫(xiě)出必要的文字說(shuō)明、計(jì)算步驟和答案。1.某食品物料在干燥過(guò)程中，初始含水量為40%（濕基），干燥后含水量降為10%（濕基）。已知干燥產(chǎn)品質(zhì)量為100kg，求干燥前物料的質(zhì)量。2.有一傳熱面積為10m2的列管式換熱器，用飽和蒸汽加熱某食品物料。蒸汽溫度為120℃，食品物料進(jìn)口溫度為20℃，出口溫度為80℃。已知蒸汽冷凝傳熱系數(shù)為1000W/(m2·K)，食品物料的平均比熱容為3kJ/(kg·K)，流量為500kg/h。求該換熱器的總傳熱系數(shù)。案例分析題（共10分）答題要求：本大題共1小題，10分。閱讀案例，回答問(wèn)題。某食品廠在生產(chǎn)果汁飲料時(shí)，需要對(duì)果汁進(jìn)行濃縮?，F(xiàn)采用減壓蒸發(fā)設(shè)備進(jìn)行濃縮操作。在操作過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)蒸發(fā)速率較慢，產(chǎn)品質(zhì)量也有所下降。經(jīng)過(guò)分析，發(fā)現(xiàn)是由于蒸發(fā)器內(nèi)部結(jié)垢嚴(yán)重導(dǎo)致的。1.請(qǐng)分析蒸發(fā)器結(jié)垢對(duì)蒸發(fā)操作的影響。2.提出解決蒸發(fā)器結(jié)垢問(wèn)題的措施。論述題（共10分）答題要求：本大題共1小題，10分。論述相關(guān)問(wèn)題。論述食品工程原理在食品生產(chǎn)中的重要性，并舉例說(shuō)明其在某一食品生產(chǎn)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用。答案：1.C2.C3.B4.C5.B6.B7.A8.A9.B10.B11.A12.A13.A14.D15.B16.B17.A18.D19.B20.B填空題答案：1.輻射2.管路特性3.濾餅4.氨5.形式簡(jiǎn)答題答案：1.影響對(duì)流傳熱系數(shù)的因素有：流體的種類、性質(zhì)（如粘度、密度、比熱容等）；流體的流動(dòng)狀態(tài)（層流、湍流）；傳熱壁面的形狀、大小、位置；流體有無(wú)相變等。2.離心泵啟動(dòng)前關(guān)閉出口閥，是為了降低啟動(dòng)電流，保護(hù)電機(jī)。因?yàn)殡x心泵啟動(dòng)時(shí)，泵的軸功率隨流量增大而增大，關(guān)閉出口閥時(shí)流量為零，軸功率最小，可避免電機(jī)過(guò)載。3.過(guò)濾速度的影響因素有：過(guò)濾推動(dòng)力（壓力差等）；過(guò)濾阻力（包括過(guò)濾介質(zhì)阻力和濾餅阻力）；過(guò)濾介質(zhì)的性質(zhì)（如孔徑大小、孔隙率等）；濾餅的性質(zhì)（如厚度、孔隙率等）；流體的性質(zhì)（如粘度等）。4.食品干燥過(guò)程中，物料溫度的變化情況：開(kāi)始階段，物料表面水分汽化，熱量用于水分蒸發(fā)，物料溫度基本不變；當(dāng)表面水分汽化完畢，熱量開(kāi)始用于提高物料溫度，物料溫度逐漸升高；隨著干燥進(jìn)行，物料溫度升高到接近干燥介質(zhì)的濕球溫度，之后保持相對(duì)穩(wěn)定。計(jì)算題答案：1.設(shè)干燥前物料質(zhì)量為mkg。干燥前后干物質(zhì)質(zhì)量不變，干燥后干物質(zhì)質(zhì)量為100×(1-10%)=90kg。則干燥前干物質(zhì)質(zhì)量也為90kg，可得m×(1-40%)=90，解得m=150kg。2.食品物料吸收的熱量Q=mcΔt=500×3×(80-20)/3600=25kW。對(duì)數(shù)平均溫差Δtm=(120-20)-(120-80)/ln[(120-20)/(120-80)]=66.7℃。由Q=KAtm可得K=Q/(Atm)=25×1000/(10×66.7)=37.5W/(m2·K)。案例分析題答案：1.蒸發(fā)器結(jié)垢會(huì)增大傳熱熱阻，降低傳熱系數(shù)，使蒸發(fā)速率減慢。同時(shí)，結(jié)垢還可能導(dǎo)致局部過(guò)熱，影響產(chǎn)品質(zhì)量，如使果汁中的成分發(fā)生變化，色澤、風(fēng)味變差等。2.解決措施：定期對(duì)蒸發(fā)器進(jìn)行清洗，可采用化學(xué)清洗或物理清洗的方法；加強(qiáng)原料預(yù)處理，減少雜質(zhì)進(jìn)入蒸發(fā)器；優(yōu)化蒸發(fā)工藝參數(shù)，如適當(dāng)提高蒸發(fā)溫度、降低蒸發(fā)壓力等，減少結(jié)垢傾向。論述題答案：食品工程原理