福建农林大学《食品工程原理》2023-2024学年期末试卷
院(系)_______班级_______学号_______姓名_______
题号
一
二
三
四
总分
得分
一、单选题（每题2分，共20分）
以下哪种操作不属于食品工程中的单元操作：
A.过滤
B.乳化
C.基因重组
D.蒸发
牛顿黏性定律的表达式为：
A.F=μAdudy
B.F=ρg?
雷诺数（Re）的物理意义是：
A.惯性力与黏性力的比值
B.重力与浮力的比值
C.表面张力与黏性力的比值
D.压力与重力的比值
在传热过程中，傅里叶定律描述的是：
A.对流传热速率
B.热传导速率
C.热辐射速率
D.总传热速率
以下哪种干燥方法属于非接触式干燥：
A.喷雾干燥
B.冷冻干燥
C.流化床干燥
D.微波干燥
膜分离技术中，截留分子量最小的是：
A.微滤（MF）
B.超滤（UF）
C.纳滤（NF）
D.反渗透（RO）
在食品浓缩过程中，沸点升高现象主要由以下哪种因素引起：
A.溶质浓度增加
B.操作压力降低
C.传热面积减小
D.加热介质温度升高
离心泵的特性曲线不包括：
A.流量-扬程曲线
B.流量-功率曲线
C.流量-效率曲线
D.流量-密度曲线
以下哪种方法可用于测定食品物料的流变性质：
A.差示扫描量热法（DSC）
B.旋转黏度计
C.气相色谱（GC）
D.原子吸收光谱（AAS）
在食品冷冻过程中，水分冻结的主要驱动力是：
A.温度梯度
B.浓度梯度
C.压力梯度
D.湿度梯度
二、简答题（每题10分，共30分）
简述食品工程原理中的“三传理论”及其在食品加工中的应用。
（要求：结合动量传递、热量传递和质量传递，举例说明其在流体输送、杀菌、干燥等过程中的作用）
对比板式塔与填料塔的结构特点和适用场景。
（要求：从传质效率、压降、操作弹性、清洗难度等方面展开）
解释食品干燥过程中的“恒速干燥阶段”和“降速干燥阶段”，并说明影响干燥速率的主要因素。
（要求：结合物料含水量、空气湿度、温度和流速等因素分析）
三、计算题（共30分）
某食品厂使用离心泵输送糖浆，已知管路直径为50mm，糖浆密度为1200kg/m3，黏度为0.05Pa·s，流量为10m3/h。计算雷诺数并判断流动状态。（10分）
某平板式换热器用于加热果汁，已知热流体进口温度为90℃，出口温度为60℃；冷流体进口温度为20℃，出口温度为50℃。分别计算并流和逆流时的对数平均温度差。（10分）
某食品干燥过程中，湿物料初始含水量为80%（湿基），干燥后含水量降至10%（湿基）。若干燥器的处理量为1000kg/h，计算每小时蒸发的水分量。（10分）
四、案例分析题（共20分）
某乳制品厂需设计一套牛奶巴氏杀菌系统，要求杀菌温度为72℃，保持时间15秒。结合传热原理，说明如何选择换热器类型并计算所需的传热面积。（10分）
（要求：分析板式换热器与管式换热器的优缺点，结合热负荷和总传热系数进行计算）
某果汁浓缩车间采用反渗透技术浓缩苹果汁，原果汁固形物含量为12%，浓缩后需达到40%。已知反渗透膜的截留率为98%，进料流量为5m3/h。分析浓差极化现象对膜通量的影响，并计算浓缩液和透过液的流量。（10分）
（要求：结合膜分离原理，说明如何通过操作参数优化减少浓差极化）