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2025年食品科学与工程专业毕业考核试题及答案

一、名词解释（每题4分，共20分）

1.美拉德反应：在食品加工或储存过程中，还原糖（如葡萄糖、果糖）的羰基与游离氨基酸、蛋白质的氨基之间发生的非酶促褐变反应。反应分为初期（席夫碱形成与Amadori重排）、中期（糖脱水生成羟甲基糠醛或斯特勒克降解）和末期（形成类黑精及风味物质），会影响食品色泽、风味及营养（如赖氨酸损失）。

2.栅栏技术：通过设计食品加工中多个“栅栏因子”（如水分活度Aw、pH、温度、防腐剂、氧化还原电位Eh等）的协同作用，抑制微生物生长，延长保质期的技术。各栅栏因子需满足“平衡原则”和“经济原则”，例如低Aw（干燥）+适当杀菌（热加工）+弱酸性（pH调节）的组合。

3.HACCP：危害分析与关键控制点（HazardAnalysisandCriticalControlPoints），是一种系统化的食品安全预防控制体系。通过分析食品生产各环节的生物性（如致病菌）、化学性（如农残）、物理性（如金属碎片）危害，确定关键控制点（CCP），设定关键限值（CL），建立监控、纠偏及验证程序，确保食品加工全程安全可控。

4.水分活度（Aw）：食品中水分可以被微生物利用的程度，定义为溶液的蒸汽压（p）与纯水在相同温度下的蒸汽压（p0）的比值（Aw=p/p0）。Aw直接影响微生物生长（如大多数细菌需Aw0.90，霉菌可低至0.70）、酶活性及化学反应速率（如脂质氧化在Aw=0.3-0.5时最剧烈），是食品保藏的核心参数。

5.生物被膜：微生物（如细菌、真菌）在食品接触表面（如设备、包装材料）或食品基质中，通过分泌胞外多糖（EPS）等物质形成的高度组织化群落结构。生物被膜具有抗清洗、抗消毒剂的特性（如EPS可阻碍杀菌剂渗透），是食品加工中交叉污染（如李斯特菌）和腐败的重要隐患。

二、简答题（每题8分，共40分）

1.简述超高压处理（HPP）对食品成分的影响及在加工中的应用优势。

超高压处理（通常100-1000MPa）通过静压作用影响食品成分：

（1）对蛋白质：高压可破坏非共价键（氢键、疏水相互作用），导致变性或凝胶化（如牛肉嫩化、豆腐凝固）；但二硫键稳定，故部分功能特性（如持水性）可能保留。

（2）对多糖：高压可能破坏分子间氢键，降低黏度（如果胶），但对单糖、寡糖无显著影响。

（3）对脂类：高压可促进油脂结晶（如可可脂晶型转变），但不引发氧化（无氧条件下）。

（4）对酶：多数酶（如果胶酶、多酚氧化酶）活性受抑制，但部分酶（如碱性磷酸酶）需更高压力（600MPa）才能失活。

应用优势：非热杀菌（保留维生素、风味物质）、保持食品质构（如果酱的果粒形态）、缩短加工时间（如肉类腌制渗透加速），适用于高附加值即食食品（如鲜榨果汁、即食海鲜）。

2.发酵过程中为什么需要严格控制pH？请结合具体微生物代谢说明。

发酵pH控制的核心是维持微生物活性并导向目标产物生成：

（1）微生物生长对pH敏感：乳酸菌（如乳酸杆菌）最适pH5.5-6.2，pH4.5时生长受抑制；而醋酸菌最适pH5.0-6.5，pH7.0时易污染杂菌。

（2）代谢途径随pH变化：谷氨酸发酵中，pH=7.0-7.2时谷氨酸脱氢酶活性高，生成谷氨酸；pH=5.0-5.8时，代谢转向谷氨酰胺或乳酸。

（3）产物稳定性：酸性条件（pH4.0）可抑制腐败菌（如沙门氏菌），同时避免碱性环境下蛋白质水解产生异味（如胺类物质）。

（4）酶活性调节：如黑曲霉产柠檬酸时，pH=2.0-2.5可抑制顺乌头酸酶活性，使柠檬酸积累；pH5.0则转向草酸生成。

3.喷雾干燥工艺中，进风温度、进料浓度、雾化压力对产品质量的影响分别是什么？

（1）进风温度：温度过高（200℃）会导致表面结壳（颗粒内部水分无法扩散，形成空心球）、热敏性物质（如维生素C）损失；温度过低（150℃）则干燥不充分，产品水分含量高（易吸潮结块）。

（2）进料浓度：浓度过高（50%固形物）会增加料液黏度，雾化不均匀（颗粒大小不一），甚至堵塞喷嘴；浓度过低（20%）则干燥能耗增加，产品密度低（流动性差）。

（3）雾化压力：压力过大（20MPa）会导致雾滴过小（干燥过快，颗粒表面皱缩），粉尘量增加；压力过小（5MPa）则雾滴过大（干燥不彻底，颗粒黏壁）。理想参数需平衡：如奶粉干燥通常进风180-190℃，进料浓度45-50%，雾化压力15-20MPa，产品水分≤3%，溶解度≥99%。

4.低聚糖（如低聚果糖、低聚半乳糖）作为益生元的作用机制是什么？

益生元需满足“不被宿主消化吸收、选择性刺激肠道有益菌增殖、改善宿主健康”三条件，低聚糖的作用机制如下：

（1）