2025年食品科學(xué)與技術(shù)考研試題及答案一、名詞解釋（每題5分，共25分）1.美拉德反應(yīng)：又稱非酶褐變反應(yīng)，指氨基化合物（如氨基酸、蛋白質(zhì)）與羰基化合物（如還原糖）在無酶條件下發(fā)生的復(fù)雜化學(xué)反應(yīng)，提供類黑精等褐色物質(zhì)，并伴隨風(fēng)味、香氣物質(zhì)的產(chǎn)生，對(duì)食品色澤、風(fēng)味及營養(yǎng)特性有重要影響。2.柵欄技術(shù)：通過設(shè)計(jì)食品加工與貯藏過程中多個(gè)“柵欄因子”（如水分活度、pH、溫度、防腐劑、包裝等）的協(xié)同作用，抑制微生物生長和酶活性，延長食品貨架期的技術(shù)體系，核心是多因子疊加效應(yīng)形成“障礙”阻止腐敗。3.水分活度（Aw）：食品中水分可以被微生物利用的程度，定義為溶液的蒸汽壓（p）與純水在相同溫度下的蒸汽壓（p0）的比值（Aw=p/p0），范圍01，是影響食品穩(wěn)定性（微生物生長、酶反應(yīng)、化學(xué)反應(yīng)）的關(guān)鍵參數(shù)。4.生物被膜：微生物（細(xì)菌、真菌等）在固體或液體表面附著并分泌胞外聚合物（多糖、蛋白質(zhì)、核酸等）形成的高度組織化的多細(xì)胞群落結(jié)構(gòu)，具有抗逆性（耐消毒劑、抗生素），是食品加工設(shè)備污染及食源性疾病的重要風(fēng)險(xiǎn)因素。5.超高壓處理（UHP）：將食品密封后置于高壓容器中，在1001000MPa靜壓下處理一定時(shí)間，通過破壞生物大分子（蛋白質(zhì)、酶）構(gòu)象及微生物細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)殺菌、鈍酶的非熱加工技術(shù)，可較好保留食品原有風(fēng)味、營養(yǎng)及質(zhì)構(gòu)。二、簡(jiǎn)答題（每題10分，共40分）1.簡(jiǎn)述美拉德反應(yīng)的主要影響因素及在食品加工中的雙重作用。影響因素：①底物濃度：還原糖（尤其是戊糖）與游離氨基酸濃度越高，反應(yīng)越快；②溫度：高溫（如烘焙、油炸）加速反應(yīng)，低溫（冷藏）抑制；③pH：中性至弱堿性（pH49）促進(jìn)，酸性條件（pH<3）抑制；④水分活度：Aw=0.60.7時(shí)最易發(fā)生，過高（Aw>0.8）或過低（Aw<0.3）均抑制；⑤金屬離子（如Fe2?、Cu2?）可催化反應(yīng)。雙重作用：積極方面——形成焙烤食品（面包、咖啡）的特征色澤（金黃色至棕褐色）和風(fēng)味物質(zhì)（如呋喃類、吡嗪類化合物）；消極方面——消耗必需氨基酸（如賴氨酸）降低營養(yǎng)價(jià)值，過度反應(yīng)提供丙烯酰胺（高溫加工淀粉類食品）等潛在有害物質(zhì)。2.列舉乳酸菌的主要益生機(jī)制，并說明其在發(fā)酵食品中的應(yīng)用意義。益生機(jī)制：①競(jìng)爭(zhēng)性黏附：通過表面蛋白與腸上皮細(xì)胞受體結(jié)合，抑制致病菌定植；②產(chǎn)酸（乳酸、乙酸）降低腸道pH，抑制腐敗菌（如大腸桿菌）生長；③分泌細(xì)菌素（如乳酸鏈球菌素）直接殺菌；④調(diào)節(jié)免疫：激活腸黏膜免疫細(xì)胞（如T細(xì)胞、樹突狀細(xì)胞），增強(qiáng)宿主抗病能力；⑤代謝產(chǎn)物（短鏈脂肪酸）為腸上皮細(xì)胞供能，維持腸道屏障功能。應(yīng)用意義：在酸奶、泡菜、發(fā)酵肉制品中，乳酸菌發(fā)酵可改善食品風(fēng)味（產(chǎn)香氣物質(zhì)如雙乙酰）、質(zhì)地（產(chǎn)黏多糖），延長貨架期（產(chǎn)酸抑菌），同時(shí)賦予產(chǎn)品“益生功能”（如調(diào)節(jié)腸道菌群），滿足消費(fèi)者對(duì)功能性食品的需求。3.比較熱風(fēng)干燥與冷凍干燥的原理、優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍。原理：熱風(fēng)干燥通過熱空氣傳遞熱量，使物料表面水分蒸發(fā)，內(nèi)部水分?jǐn)U散至表面，最終達(dá)到干燥；冷凍干燥（升華干燥）先將物料凍結(jié)（≤共晶點(diǎn)溫度），再在高真空下使冰直接升華為水蒸氣，去除水分。優(yōu)缺點(diǎn)：熱風(fēng)干燥優(yōu)點(diǎn)為設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、處理量大；缺點(diǎn)是高溫易導(dǎo)致熱敏性物質(zhì)（維生素、色素）損失，物料收縮變形（如蔬菜皺縮），復(fù)水性差。冷凍干燥優(yōu)點(diǎn)為低溫（≤40℃）下干燥，有效保留營養(yǎng)（如維生素C保留率>90%）、色澤及原有結(jié)構(gòu)（復(fù)水后接近新鮮狀態(tài)）；缺點(diǎn)是設(shè)備投資高、能耗大、時(shí)間長（2448小時(shí)）。適用范圍：熱風(fēng)干燥適用于耐溫物料（如谷物、茶葉、脫水蔬菜）；冷凍干燥適用于熱敏性高、附加值高的物料（如生物制品、珍貴藥材、速溶咖啡、草莓凍干制品）。4.簡(jiǎn)述HACCP體系的關(guān)鍵步驟及其在食品質(zhì)量安全控制中的核心作用。關(guān)鍵步驟（基于7大原理）：①危害分析（HA）：識(shí)別加工過程中生物（致病菌）、化學(xué)（農(nóng)殘）、物理（金屬碎片）危害；②確定關(guān)鍵控制點(diǎn)（CCP）：如原料驗(yàn)收（農(nóng)殘）、殺菌（致病菌滅活）、金屬檢測(cè)（物理危害）；③建立關(guān)鍵限值（CL）：如殺菌溫度（≥72℃）、時(shí)間（≥15秒）；④監(jiān)控程序：定時(shí)記錄溫度、時(shí)間等參數(shù)；⑤糾正措施：偏離CL時(shí)（如殺菌溫度不足），對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行重新處理或廢棄；⑥驗(yàn)證程序：通過微生物檢測(cè)、設(shè)備校準(zhǔn)確認(rèn)體系有效性；⑦記錄保持：保存監(jiān)控、糾正等記錄備查。核心作用：變“終產(chǎn)品檢驗(yàn)”為“過程控制”，通過系統(tǒng)性分析加工鏈中的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)并針對(duì)性控制，實(shí)現(xiàn)食品質(zhì)量安全的精準(zhǔn)、高效管理，降低安全事故發(fā)生概率，是國際公認(rèn)的預(yù)防性食品安全管理體系。三、論述題（每題15分，共30分）1.結(jié)合具體食品加工實(shí)例，論述蛋白質(zhì)功能性質(zhì)在食品加工中的應(yīng)用及調(diào)控策略。蛋白質(zhì)功能性質(zhì)指其在食品加工中影響質(zhì)地、感官的物理化學(xué)特性，主要包括溶解性、持水性、乳化性、凝膠性、起泡性等，具體應(yīng)用及調(diào)控如下：（1）凝膠性：如豆腐加工中，大豆蛋白在Ca2?（石膏）或Mg2?（鹵水）作用下形成三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，固定水分形成豆腐。調(diào)控策略：控制加熱溫度（70100℃促進(jìn)變性）、離子強(qiáng)度（0.20.4MNaCl增強(qiáng)相互作用）、pH（接近等電點(diǎn)pH4.5時(shí)凝膠強(qiáng)度高）。（2）乳化性：如蛋黃醬加工中，卵清蛋白吸附在油水界面，降低表面張力，穩(wěn)定油滴分散。調(diào)控策略：通過酶解（如胰蛋白酶適度水解）提高蛋白質(zhì)疏水性（增強(qiáng)界面吸附），或添加多糖（如果膠）與蛋白形成復(fù)合物（增加界面膜厚度）。（3）起泡性：如蛋糕制作中，蛋清蛋白在攪拌時(shí)包裹空氣形成泡沫，加熱后蛋白質(zhì)變性固化泡沫結(jié)構(gòu)。調(diào)控策略：添加糖（蔗糖）可提高溶液黏度（延緩泡沫排液），但過量會(huì)抑制起泡；調(diào)節(jié)pH至中性（pH67）時(shí)起泡性最佳，酸性（pH34）可增強(qiáng)泡沫穩(wěn)定性（電荷排斥減少聚結(jié)）。（4）持水性：如香腸加工中，肌肉蛋白（肌原纖維蛋白）通過氫鍵、離子鍵結(jié)合水分，防止加熱時(shí)汁液流失。調(diào)控策略：添加磷酸鹽（如三聚磷酸鹽）提高蛋白電荷密度（增強(qiáng)水合作用），或通過斬拌（機(jī)械作用破壞蛋白結(jié)構(gòu)，暴露更多親水基團(tuán)）。實(shí)例：乳清蛋白在運(yùn)動(dòng)飲料中的應(yīng)用。乳清蛋白溶解性高（pH67時(shí)溶解度>90%），可直接溶解于飲料中提供優(yōu)質(zhì)蛋白；通過高壓處理（200400MPa）可適度變性，提高其乳化性（與飲料中的脂溶性維生素結(jié)合更穩(wěn)定）；同時(shí)，控制加熱溫度（≤70℃）避免過度變性導(dǎo)致沉淀，確保飲料澄清度。2.從微生物、環(huán)境因素及加工處理的交互作用角度，論述食品腐敗的多因素驅(qū)動(dòng)機(jī)制。食品腐敗是微生物增殖、酶促反應(yīng)及化學(xué)反應(yīng)共同作用的結(jié)果，其發(fā)生受微生物特性、環(huán)境條件及加工處理的綜合影響：（1）微生物因素：①種類：需氧菌（如假單胞菌）主導(dǎo)有氧環(huán)境下的腐?。ㄈ缧迈r魚、肉的表面發(fā)黏）；厭氧菌（如梭狀芽孢桿菌）在罐頭等密閉環(huán)境中引發(fā)腐?。óa(chǎn)酸產(chǎn)氣導(dǎo)致脹罐）；嗜冷菌（如李斯特菌）在冷藏條件下仍可生長（導(dǎo)致乳制品酸?。?。②數(shù)量：初始菌數(shù)越高（如原料污染嚴(yán)重），腐敗速度越快（符合微生物生長的“延遲期對(duì)數(shù)期”規(guī)律）。（2）環(huán)境因素：①溫度：低溫（04℃）抑制大多數(shù)微生物生長（但嗜冷菌仍可緩慢增殖），中溫（2045℃）是腐敗菌（如大腸桿菌）的最適生長溫度；高溫（>60℃）可滅活部分微生物（如巴氏殺菌）。②水分活度（Aw）：Aw>0.9時(shí)，細(xì)菌（如沙門氏菌）易生長；Aw0.80.9時(shí)，酵母（如釀酒酵母）占優(yōu)勢(shì)；Aw<0.8時(shí)，霉菌（如黃曲霉）可生長（需氧條件）。③pH：酸性環(huán)境（pH<4.5）抑制細(xì)菌生長（如泡菜通過乳酸菌產(chǎn)酸降低pH至3.54.0），但耐酸酵母（如圓酵母）仍可能導(dǎo)致腐敗。④氧氣：需氧菌依賴O?（如霉菌需氧條件下產(chǎn)毒），厭氧菌（如肉毒梭菌）在厭氧環(huán)境（如真空包裝）中增殖更快。（3）加工處理的影響：①殺菌（如高溫滅菌）可滅活微生物，但過度殺菌可能破壞食品質(zhì)構(gòu)（如罐頭內(nèi)容物軟爛）；②添加防腐劑（如苯甲酸鈉）可抑制微生物，但過量會(huì)影響風(fēng)味；③包裝（如氣調(diào)包裝，充入CO?/N?）可調(diào)節(jié)環(huán)境氣體組成（抑制需氧菌），但密封不嚴(yán)會(huì)導(dǎo)致O?滲入；④干燥（如熱風(fēng)干燥）降低Aw，但未完全干燥（Aw>0.6）時(shí)霉菌仍可能生長。交互作用實(shí)例：冷藏鮮切果蔬的腐敗。鮮切處理（機(jī)械損傷）導(dǎo)致細(xì)胞破裂，釋放營養(yǎng)物質(zhì)（糖、氨基酸）促進(jìn)微生物增殖；冷藏（4℃）抑制中溫菌，但嗜冷菌（如假單胞菌）仍可生長；同時(shí)，切割導(dǎo)致酶（多酚氧化酶）與底物（酚類物質(zhì)）接觸，引發(fā)酶促褐變（顏色變暗）；若包裝透氣不良（如PE膜），內(nèi)部濕度高（Aw接近1），進(jìn)一步加速細(xì)菌繁殖（表面發(fā)黏），最終導(dǎo)致腐敗（色澤、氣味、質(zhì)地均劣變）。四、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題（25分）設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證“天然多酚（如茶多酚）對(duì)油脂氧化的抑制效果”，要求包括實(shí)驗(yàn)材料、主要步驟、檢測(cè)指標(biāo)及預(yù)期結(jié)果分析。實(shí)驗(yàn)材料：油脂：精煉大豆油（初始過氧化值≤5mmol/kg）；多酚樣品：茶多酚（純度≥95%），溶于乙醇配成10mg/mL儲(chǔ)備液；對(duì)照：空白組（無添加）、陽性對(duì)照組（添加0.02%BHT，常用合成抗氧化劑）；設(shè)備：恒溫培養(yǎng)箱（60℃，加速氧化）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（去除乙醇）、過氧化值（POV）測(cè)定裝置（硫代硫酸鈉滴定法）、硫代巴比妥酸（TBA）測(cè)定裝置（分光光度計(jì)）、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GCMS，分析揮發(fā)性氧化產(chǎn)物）。主要步驟：1.樣品制備：取大豆油200g，分為3組：空白組：不加任何抗氧化劑；茶多酚組：添加茶多酚至終濃度0.01%、0.02%、0.03%（w/w，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀去除乙醇）；陽性對(duì)照組：添加0.02%BHT（w/w）。2.加速氧化：將各組樣品置于60℃恒溫培養(yǎng)箱中，每隔24小時(shí)取樣（共10天）。3.指標(biāo)檢測(cè)：過氧化值（POV）：反映初級(jí)氧化產(chǎn)物（氫過氧化物）含量，按GB5009.2272016測(cè)定；TBA值（硫代巴比妥酸反應(yīng)物）：反映次級(jí)氧化產(chǎn)物（丙二醛）含量，按GB5009.1812016測(cè)定；揮發(fā)性物質(zhì)：GCMS分析己醛、壬醛等氧化特征產(chǎn)物的相對(duì)含量。預(yù)期結(jié)果分析：POV變化：空白組POV隨時(shí)間快速上升（第10天可能>50mmol/kg）；茶多酚組POV上升速率顯著低于空白組，且濃度越高抑制效果越強(qiáng)（0.03%組POV可能<20mmol/kg）；陽性對(duì)照組（0.02%BHT）POV抑制效果可能與0.02%茶多酚組相當(dāng)或略優(yōu)。TBA值變化：空白組TBA值在氧化后期（第5天起）顯著升高（>2mg丙二醛/kg