2025年乳品濃縮工理論學習練習試題及答案一、單項選擇題（每題2分，共40分）1.乳品濃縮過程中，降膜式蒸發(fā)器與升膜式蒸發(fā)器的主要區(qū)別在于（）。A.加熱管長度B.物料流動方向C.蒸汽壓力D.冷卻方式答案：B2.濃縮終點的物料濃度通常通過（）檢測。A.折光儀B.酸度計C.密度計D.濁度儀答案：A3.濃縮過程中，若真空度突然下降，最可能的原因是（）。A.進料量減少B.冷卻水溫度升高C.蒸汽壓力降低D.物料流速加快答案：B4.板式蒸發(fā)器相較于管式蒸發(fā)器的優(yōu)勢是（）。A.處理量大B.清洗更方便C.耐高溫D.適合高粘度物料答案：B5.濃縮時控制物料溫度不超過65℃的主要目的是（）。A.節(jié)約能耗B.防止蛋白質(zhì)變性C.提高蒸發(fā)效率D.減少水分蒸發(fā)答案：B6.乳品濃縮中，常用的濃縮比（濃縮后/濃縮前質(zhì)量）范圍是（）。A.1.2-1.5B.2.0-3.0C.4.0-5.0D.6.0-8.0答案：B7.蒸發(fā)器結(jié)垢的主要成分是（）。A.乳糖結(jié)晶B.脂肪顆粒C.蛋白質(zhì)變性物D.礦物質(zhì)沉淀答案：D8.濃縮系統(tǒng)CIP清洗時，堿液濃度一般控制在（）。A.0.1%-0.3%B.0.5%-1.5%C.2.0%-3.0%D.3.5%-4.5%答案：B9.真空濃縮過程中，二次蒸汽的主要用途是（）。A.直接排放B.加熱物料C.冷卻系統(tǒng)D.驅(qū)動泵類設備答案：B10.濃縮設備啟動前，需檢查的關鍵參數(shù)不包括（）。A.真空系統(tǒng)密封性B.蒸汽壓力C.冷卻水流量D.成品包裝重量答案：D11.濃縮過程中，物料流速過慢會導致（）。A.蒸發(fā)效率降低B.結(jié)垢加劇C.蛋白質(zhì)變性D.脂肪分層答案：B12.檢測濃縮乳總固形物時，常用的標準方法是（）。A.烘箱干燥法B.紅外線快速法C.折光儀法D.密度瓶法答案：A13.蒸發(fā)器運行中，若發(fā)現(xiàn)加熱管內(nèi)物料沸騰劇烈，應（）。A.提高真空度B.降低進料量C.增加蒸汽壓力D.減少冷卻水流量答案：A14.濃縮乳脂肪含量異常升高的可能原因是（）。A.原料乳脂肪含量低B.濃縮過程中脂肪隨水分蒸發(fā)C.均質(zhì)壓力不足D.預熱溫度過高答案：C15.真空系統(tǒng)中，水環(huán)真空泵的工作介質(zhì)是（）。A.潤滑油B.軟化水C.壓縮空氣D.液壓油答案：B16.濃縮過程中，微生物污染的主要風險點是（）。A.原料乳殺菌不徹底B.設備清洗后未及時干燥C.蒸汽壓力波動D.真空度不穩(wěn)定答案：B17.濃縮設備停機時，正確的操作順序是（）。A.停止進料→關閉蒸汽→破壞真空→清洗B.關閉蒸汽→停止進料→破壞真空→清洗C.破壞真空→停止進料→關閉蒸汽→清洗D.停止進料→破壞真空→關閉蒸汽→清洗答案：A18.濃縮乳出現(xiàn)褐變的主要原因是（）。A.乳糖焦糖化B.脂肪氧化C.蛋白質(zhì)水解D.礦物質(zhì)沉淀答案：A19.板式蒸發(fā)器的板片間距一般為（）。A.1-3mmB.5-8mmC.10-15mmD.15-20mm答案：B20.濃縮過程中，能耗主要來源于（）。A.真空系統(tǒng)B.加熱蒸汽C.物料泵D.冷卻水循環(huán)答案：B二、判斷題（每題1分，共15分。正確打“√”，錯誤打“×”）1.降膜式蒸發(fā)器適合處理高粘度物料。（）答案：√2.濃縮終點的判斷僅需依靠折光儀讀數(shù)。（）答案：×（需結(jié)合密度、溫度等綜合判斷）3.真空度越高，物料沸點越低，濃縮效率越高。（）答案：√4.濃縮過程中，物料流速越快，越不易結(jié)垢。（）答案：√5.蒸汽壓力過高會導致物料過熱，影響品質(zhì)。（）答案：√6.板式蒸發(fā)器的傳熱系數(shù)低于管式蒸發(fā)器。（）答案：×（板式傳熱系數(shù)更高）7.CIP清洗時，酸液主要用于去除礦物質(zhì)垢。（）答案：√8.濃縮設備的材質(zhì)必須為304不銹鋼。（）答案：×（需符合食品級，如316L更耐腐）9.濃縮乳的微生物指標應與原料乳一致。（）答案：×（濃縮后微生物可能因濃縮而富集）10.二次蒸汽利用可降低濃縮能耗。（）答案：√11.濃縮過程中，脂肪會全部保留在濃縮乳中。（）答案：√（脂肪不隨水分蒸發(fā)）12.蒸發(fā)器結(jié)垢會導致傳熱效率下降，需停機清洗。（）答案：√13.真空系統(tǒng)泄漏會導致濃縮時間延長。（）答案：√14.濃縮比=濃縮前總固形物/濃縮后總固形物。（）答案：×（濃縮比=濃縮后質(zhì)量/濃縮前質(zhì)量）15.濃縮設備啟動前無需檢查安全閥。（）答案：×（必須檢查安全裝置）三、簡答題（每題5分，共50分）1.簡述降膜式蒸發(fā)器的工作原理。答案：物料經(jīng)預熱后從蒸發(fā)器頂部進入，通過布膜器均勻分布在加熱管內(nèi)壁，形成液膜向下流動；加熱蒸汽在管外冷凝放熱，物料吸收熱量后水分蒸發(fā)，濃縮液從底部排出，二次蒸汽進入分離器分離后可循環(huán)利用。2.濃縮過程中控制物料溫度的意義是什么？答案：①防止高溫導致蛋白質(zhì)變性、乳糖焦糖化，影響產(chǎn)品風味和營養(yǎng)；②避免脂肪氧化產(chǎn)生異味；③降低能耗，提高熱效率；④控制微生物繁殖，保證產(chǎn)品衛(wèi)生安全。3.如何判斷濃縮終點？答案：①儀器檢測：用折光儀測可溶性固形物，密度計測密度；②感官判斷：觀察物料流動性（濃縮乳粘度增加）；③溫度監(jiān)控：相同真空度下，沸點穩(wěn)定時接近終點；④定時取樣檢測總固形物（如烘箱法）。4.CIP清洗的關鍵參數(shù)有哪些？答案：①溫度：堿液60-80℃，酸液50-70℃；②濃度：堿0.5%-1.5%，酸0.8%-2.0%；③時間：循環(huán)20-40分鐘；④流速：管內(nèi)流速1.5-3m/s；⑤壓力：噴射壓力0.2-0.5MPa（板式蒸發(fā)器）。5.蒸發(fā)器結(jié)垢的預防措施有哪些？答案：①控制物料預處理：原料乳過濾除雜，調(diào)整pH至接近中性；②優(yōu)化操作參數(shù)：控制物料流速（1.2-2m/s），避免局部過熱；③定期CIP清洗（每班結(jié)束后）；④使用軟化水配制清洗液，減少礦物質(zhì)沉積；⑤采用在線清洗（如蒸汽噴射）減少停機時間。6.真空度對濃縮過程的影響有哪些？答案：①真空度升高，物料沸點降低，可在低溫下蒸發(fā)，減少營養(yǎng)損失；②真空度過高可能導致物料沸騰劇烈，產(chǎn)生泡沫夾帶，影響濃縮效率；③真空度不穩(wěn)定會導致蒸發(fā)速率波動，影響產(chǎn)品濃度均勻性；④真空度與蒸汽消耗相關，需平衡能耗與品質(zhì)。7.濃縮過程中物料流速控制的重要性是什么？答案：①流速過低：物料在加熱面停留時間長，易結(jié)垢、焦糊；②流速過高：增加泵的能耗，且可能導致液膜厚度不均，局部干壁；③適宜流速（1.5-2.5m/s）可保證均勻傳熱，提高蒸發(fā)效率，延長清洗周期。8.濃縮后物料的質(zhì)量指標包括哪些？答案：①總固形物：根據(jù)產(chǎn)品要求（如甜煉乳約70%，淡煉乳約26%）；②脂肪含量：與原料乳一致（±0.5%）；③蛋白質(zhì)含量：符合標準（如≥8.5%）；④微生物：菌落總數(shù)≤10^4CFU/g，大腸菌群≤3MPN/100g；⑤感官：無焦糊味、分層，色澤均勻。9.蒸發(fā)器啟動前需檢查哪些項目？答案：①設備密封性：真空系統(tǒng)（抽真空至-0.08MPa，30分鐘內(nèi)壓力下降≤0.005MPa）；②蒸汽系統(tǒng)：壓力（0.3-0.5MPa）、疏水閥是否暢通；③冷卻水系統(tǒng)：流量（滿足二次蒸汽冷凝需求）、溫度（≤30℃）；④物料管路：閥門開關狀態(tài)，過濾器是否清潔；⑤儀表：溫度計、壓力表、真空表是否校準；⑥安全裝置：安全閥、防爆膜是否正常。10.濃縮過程中突發(fā)停電的應急處理步驟？答案：①立即關閉蒸汽閥門，防止物料過熱；②打開真空破壞閥，消除系統(tǒng)真空；③關閉進料閥，避免物料繼續(xù)進入；④排空設備內(nèi)物料（若短時間恢復供電，可保留；否則需排出防變質(zhì)）；⑤來電后檢查設備狀態(tài)（如泵、電機是否損壞），重新啟動前需清洗消毒。四、計算題（每題6分，共30分）1.某濃縮系統(tǒng)處理原料乳10噸，原料乳總固形物12%，濃縮后總固形物36%，計算濃縮比及蒸發(fā)水量。答案：濃縮比=濃縮后質(zhì)量/濃縮前質(zhì)量=（10×12%）/36%=3.33噸蒸發(fā)水量=10-3.33=6.67噸2.濃縮過程中，二次蒸汽流量為500kg/h，潛熱為2200kJ/kg，若蒸汽利用率為85%，計算可回收的熱量。答案：回收熱量=500×2200×85%=935000kJ/h3.某蒸發(fā)器加熱面積為50m2，傳熱系數(shù)為1500W/(m2·℃)，加熱蒸汽與物料溫差為30℃，計算每小時傳熱量（1W=3.6kJ/h）。答案：傳熱量=50×1500×30×3.6=8100000kJ/h4.用折光儀檢測濃縮乳，20℃時讀數(shù)為45°Bx，已知該溫度下折光儀校正系數(shù)為1.02，計算實際可溶性固形物含量。答案：實際含量=45×1.02=45.9%5.濃縮1噸原料乳（總固形物12%）至總固形物36%，若蒸汽消耗為0.8kg蒸汽/kg水，計算需消耗蒸汽量。答案：蒸發(fā)水量=1×(1-12%/36%)=0.6667噸蒸汽消耗=0.6667×1000×0.8=533.36kg五、綜合分析題（每題10分，共20分）1.某乳品廠連續(xù)濃縮系統(tǒng)產(chǎn)量突然下降，分析可能原因及解決措施。答案：可能原因：①進料泵故障（轉(zhuǎn)速降低，流量減少）；②預熱溫度不足（物料粘度高，流動性差）；③蒸發(fā)器結(jié)垢（傳熱效率下降，蒸發(fā)速率降低）；④真空度下降（沸點升高，水分蒸發(fā)慢）；⑤二次蒸汽冷凝器堵塞（冷凝效率低，真空度不穩(wěn)定）。解決措施：①檢查進料泵電機、變頻器，修復或更換；②排查預熱器蒸汽閥、疏水閥，確保溫度達標（55-60℃）；③加強CIP清洗（延長堿洗時間或提高濃度），必要時停機人工清理；④檢測真空系統(tǒng)泄漏點（用肥皂水查漏），修復密封；⑤清洗冷凝器換熱面（去除水垢、雜物），保證冷卻水流量。2.濃縮乳檢測發(fā)現(xiàn)微生物超標（菌落總數(shù)1.2×10^5CFU/g），分析可能的污染環(huán)節(jié)及改進措施。答案：污染環(huán)節(jié)：①原料乳殺菌不徹底（殺菌溫度/時間不足，如巴氏殺菌未達72℃/15s）；②設