식품기사 필답형 수학 정리본 1탄

1. 지방율이 3.5%인 원유5000kg을 0.1%의 지방율인 탈지유를 혼합시켜 지방 3.0%의 표준화 우유로 만들 때 탈지유의 첨가량을 계산하시오 (5점) - 답은 정수로

<방법 ①>

3.5         2.9

      3.0

0.1         0.5

x자 방향으로 방정식을 만들어서 계산하면 됩니다.

2.9 : 0.5 = 5000 : x

x = 862kg

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2. 유지율 3.4%인 우유와 0.1%인 탈지유를 혼합하여 유지율3.0%인 우유 800kg 만들려면 각각 몇 kg이 필요한가? (5~6점)

3.4 2.9 (2.9 / 3.3)×100 = 87.88%

3.0

0.1 0.4 (0.4 / 3.3)×100 = 12.12%

3.4%짜리 우유필요량 = (800×87.88)/100=703kg

0.4%짜리 우유필요량 = (800×12.12)/100=97kg

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3. 과일·채소의 품온이 30℃이며, 이때 호흡량 즉 CO2 생성량은 154㎎/kcal/h이다. Q10값은 1.8이다

⑴ 20℃에서 상온 저장할 때 호흡량?

154 / 1.8 = 85.6㎎/kcal/h

⑵ 10℃에서 저온 저장할 때 호흡량?

15 4/ (1.8 × 1.8) = 47.5㎎/kcal/h

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4. 20℃ 명태살 5톤을 12시간 내에 -18℃로 동결하고자 할때 1)냉동부하(KJ)및 2)시간당 냉동부하(KW)는 얼마인가? (5점)

(단, 명태살 수분함량은 70%, 동결온도는 -2C이고 냉동전과 후의 비열은 3.18, 1.72KJ/Kg.K, 물의 동결잠열은 332.7KJ/Kg이다)

냉동부하 - 어떤 것을 냉동시키는 데 필요한 열량

1) 3.18-1.72 = 1.46*5000 = 7300/1 = 608.3kj

(전 비열-후비열) * 양 / 시간

2) 608.3/332.7 = 1.8283

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5. 토마토 펄프에 직접 수증기를 가하여 가열 처리 할 때 수증기가 응축되면서 토마토펄프에 포함되면 토마토 펄프는 묽어진다. 초기 고형분 함량이 5%인 토마토펄프는 21C에서 88C까지 가열한다면 가열된 토마토 펄프에서 고형분의 농도는?(7점)

(단, 이 작업은 대기압상태에서 수행한다. 고형분의 비열은 0.5Kcal/KgC, 21C물의 엔탈피는 21Kcal/Kg, 1기압포화 수증기의 엔탈피는 638.8Kcal/Kg이다)

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6. 6%주스원액 1000Kg을 감압농축하여 55%의 농축쥬스로 만들었을 때 제거되는 물의 양과 농축된 쥬스의 양을 in put=out put 을 이용하여 계산하여라.

농축 전 고형분의 양 : 60kg

물의 양 : 940kg

농축 후 주스의 양 : X * 0.55 = 60

X = 109kg 농축 후 물의 양 : 109-60=49kg

제거되는 물의 양 : 940-49=891kg

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7. 온도 와 D 값 주어진 표를 이용하여 회귀방정식을 이용한 Z값 계산하기?

Y = A X1 + B X2 + e

Y - 예측변수

X - 설명변수 (두 가지 이상)

A, B - 각 설명변수가 가지는 영향력

e - 오차

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8. 지방률 3.5%인 원유 2000kg을 탈지유 지방률 0.1%일때 목표 지방률 2.5%로 만들기 위한 탈지유 첨가량?

3.5      2.4

    2.5

0.1     1.0

x자 방향으로 방정식을 만들어서 계산하면 됩니다.

2.4 : 1 = 2000 : x

x= 833.33kg

2000 × [(3.5-2.5)/(2.5-0.1)] = 833.33kg

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9. 초산 발효 시 발효 공정에서 주의해야 할 일과 당이 1kg 일때 생성되는 초산의 양?

초산 발효는 Acetobacter 균을 이용한다. 알코올을 가지고 초산을 생성하는데 산소가 요구되기 때문에 지속적으로 산소공급 해야 함

 

포도당 1몰당 2몰의 초산이 생성

180(포도당분자량), 60(초산분자량)

180 : (2×60) = 1000 : x x= 666.67g

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10. 건조기에서 건조하려고 했을 때 필요한 열량 계산법과 효율 증대를 위해 품질관리사가 할 수 있는 방법?

Q = mCp(T2-T1)

m - 제품의 중량 Cp - 열용량 계수 T2 - 설정온도

T1 - 제품 초기온도

 

효율증대 - 위 공식에 따라 히터용량을 결정. 풍량을 적당히 조절하면 빠른 시간에 양질의 건조가 됨.

11. D121=0.2분, Z=10℃일 때, D116의 값은? (4점)

= 0.6분

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12. 3%설탕물 100Kg에 다른 설탕을 혼합하여 15%설탕물을 만들고자 한다. 첨가해야 할 설탕량은 몇 Kg인지 계산하시오. (단, 첨가하는 설탕은 무수설탕이고, 물질 수지식을 이용하여 계산 할 것.)

농도구하는 공식 이용하면 됩니다.

 

 

 

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13. B.stearothermophilus(Z=10도)를 121.1도에서 가열처리하여 균의 농도를 1/10,000로 감소시키는데 15분이 소요되었다. 살균온도를 125도로 높여 15분간 살균할 때의 치사율(L)을 계산하고 물음에 답하시오.

(1) 치사율 갃(L값)

Z값 : D값을 1log cycle(1/10 or 10배)변화시키는 데 상당하는 온도

 

F값 : 121℃에서의 가열살균 시간 F=D121*logA-logB D=U/logA-logB에서 D가 121℃일때의 U값

 

L(치사율) =10-(121-t)/z

 

(2) 치사율 값을 121.1도와 125도에서의 살균시간 관계로 설명　

125℃에서 1분간 가열했을 때와 동일한 살균화과를 가지는 121.1℃에서의 살균시간 의미

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14. 우유공장에서 지상에 위치한 집유탱크로부 지상 12m에 위치한 저장탱크로 내경 5cm인 관을 통하여 0.45cm3/min의 속도로 원유를 수송하고자 한다. 마찰에 의한 에너지 손실은 무시할 수 있고 우유의 밀도는 1.030Kg/m3 , 펌프의 효율이 75% 일때 필요한 펌프의 마력은 얼마인지 계산하시오. (단, 중력가속도는 9.81m/s2으로 계산한다.)

 

cm 를m로 환산하여 10의 -6제곱 곱하기

 

 

 

 

 

 

 

15. 당도 14%인 포도과즙 10Kg으로 24% 당농도로 하기위한 첨가 설탕량?

 

 

 

 

 

 

 

 

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16. 지방함량 3.5%, 원유량이 2000Kg이며, 0.1%지방함량인 탈지유 2.5% 표준화할 때 탈지유 첨가량?

3.5          2.4

       2.5

0.1          1.0

2.4 : 1.0 = 2000 : x

x = 833.33kg

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17. 전수분량이 69.6%일 때 유리수 22.4이다.

1) 결합수 함량% 2) 보수력% 계산

총수분량 = 유리수의 양 + 결합수의 양

1) 결합수 함량

69.6% = 22.4% + x x= 47.2%

2) 보수력

22.4/47.2 *100 = 47.5%

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18. colony 수 측정하였을 때 계산법 (2점)

250+256+30+40

{(1*2)+(0.1*2)}*10^2

= 576 = 26.181..

답 : 27,000 CFU/g(ml)

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19. 냉동부하의 의미를 간략히 쓰고 5℃에서 저장된 양배추 2000Kg의 호흡열 방출에 의한 냉장고 안의 냉동부하(w)를 계산하시오. (단, 5℃에서 양배추의 저장을 위한 열방출은 1ton 당 63w로 계산한다.)

1) 냉동부하의 의미

물체를 냉동시키기 위해 제거되어야 할 열량

2) 냉동부하 계산

1ton = 1000kg

2ton×63W=126W

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20. 포도당 20g을 물 80g에 녹였을 때 포도당 몰분율

포도당 분자식(C6H12O6) 원자량 C:12 H:1 O:16