食物書櫃

2024年10月9日星期三

109-1食品技師專技高考詳解

食品微生物學

一、請說明細菌及黴菌的產孢過程（sporulation）及孢子的存在對食品的影響。並列舉一種產孢細菌的菌種（學名）及黴菌各類孢子的名稱加以說明。

(一)細菌及黴菌的產孢過程（sporulation）：

1. 細菌產孢過程：細菌於惡劣條件下由一個營養細胞產生一個孢子(spore)，再於最適條件下，發芽形成一個營養細胞，產孢作用為了生存。

2. 黴菌產孢過程：黴菌於生長條件下主要由菌絲產生很多孢子(spore)，每一孢子再發芽形成新的菌絲，產孢作用為了繁殖。

(1)若由兩不同菌絲相互結合而產生的孢子，稱為有性孢子，若只由一種菌絲，直接產生孢子，則稱為無性孢子。

(2)一般黴菌可分別產生有性與無性孢子，可同時進行有性生殖與無性生殖，以繁衍子代。

(二)孢子的存在對食品的影響：不管是細菌或黴菌的孢子，於可發芽的條件下萌發繁殖，生長至一定數量時會造成食品腐敗，或攝取該食品造成食品中毒。

(三)列舉一種產孢細菌的菌種（學名）：如仙人掌桿菌(Bacillus cereus)。

(四)黴菌各類孢子的名稱加以說明：

1. 無性生殖法(asexual reprodction)：

(1)孢子囊孢子(sporangiospore)：營養菌絲伸出孢子囊柄(sporangiophore)，為一種生殖菌絲，其頂端逐漸膨大，形成孢子囊(sporangiophore)，其內產生許多孢子。

(2)厚膜孢子(chlamydospore)：當環境不適合菌絲生長時，常見在營養菌絲的頂端或中間任何部位，會逐漸膨大，然後成熟為具有厚膜包住的孢子，最後脫離菌絲而存在，當環境適合時，再發芽產生新的菌絲。

(3)關節孢子(arthrospore)：營養菌絲可斷為許多小片段，每一片段再成熟為單獨的孢子。

(4)分生孢子(conidospore)：由營養菌絲伸出柄狀構造，稱為分生孢子柄(conidiophore)，其頂端再發育為特殊的構造，內可形成許多孢子，稱為小分生孢子(macroconidia)，大型多細胞之分生孢子，則稱為大分生孢子(macroconidia)。每種黴菌所產生的分生孢子，其數目、大小、形狀與顏色有很大的差異，是分類上很重要的根據。

(5)芽生孢子(blastospore)：利用出芽生殖(budding)，產生的子細胞。

2. 有性生殖法(sexual reproduction)：

(1)接合孢子(zygospore)：兩不同性別的菌絲(一般以+與–表示)，相互結合，由細胞質的融合促進接觸部位的膨大，外有厚壁保護，再經由核的融合然後發育為成熟的接合孢子，由接合孢子萌發產生的菌絲，帶有兩親代的特性。

(2)卵孢子(oospore)：不同性別的菌絲，會形成具生殖作用的特殊構造，其中產生雄性配子的構造，稱為藏精器(antheridium)，製造具運動性之精子。產生卵細胞的構造為藏卵器(oogonium)。藏精器的精子，可進入藏卵器內與卵細胞結合，完成受精的作用，由受精卵發育的孢子。

(3)子囊孢子(ascospore)：兩不同性別的菌絲接合後，細胞質相融合，形成囊狀的構造稱為子囊(ascus)，之後進行核的融合，以及減數分裂，再加上有絲分裂最後形成八個核而子囊也隨之不斷擴大並伸長，其內孢子逐漸成熟，囊隨之破裂並將其內孢子釋出。

(4)擔孢子(basidiospore)：擔孢子形成過程與子囊孢子類似，但不形成子囊而以棒狀構造稱擔子(basidium)取代，細胞融合後，核也一樣進行減數分裂但成熟的擔孢子常附在擔子上且有一短的柄連接，當柄斷裂，則擔孢子自然脫落，遇環境適合可發育為新的菌絲。

二、請說明新鮮牛乳中常見既有的抗菌物質及可能發生不同類型的腐敗與主要作用菌種

(一)新鮮牛乳中常見既有的抗菌物質：

1. 溶菌酶(lysozyme)：會水解G(+)菌之細胞壁之肽聚醣(peptidoglycan)，造成殺菌作用。

2. 乳過氧化酶系統(lactoperoxidase system)：

(1)必要三成份：乳過氧化酶(lactoperoxidase)、硫氰酸鹽[thiocyanate(SCN-)]及過氧化氫(hydrogen peroxide)。為存在乳汁中的天然成分。

(2)抗菌機制：thiocyanate於lactoperoxidase存在下經hydrogen peroxide氧化成次硫氰酸鹽[hypothiocyanate( OSCN-)]，hypothiocyanate會氧化微生物細胞膜上蛋白質硫氫基(-SH)使變性，導致細胞膜系統功能之變化使微生物之發育停滯或死滅。

3. 凝集素(agglutinins)：使微生物凝集在一起，抑制微生物生長。

4. 乳鐵蛋白(lactoferrin)：可抑制病毒、細菌、黴菌。抑制細菌的主要機制為結合G(-)菌細胞壁的脂多糖(Lipopolysaccharide, LPS)和乳鐵蛋白的氧化鐵部分可氧化細菌細胞膜脂質形成過氧化物，影響細菌細胞膜通透性甚至導致細菌裂解。

(二)可能發生不同類型的腐敗與主要作用菌種：

1. 產酸

如乳酸菌產酸，使pH值達酪蛋白等電點(4.6)而沉澱分層

2. 產氣

如異型乳酸菌產生二氧化碳，而產生氣泡

3. 蛋白質水解

如芽孢桿菌屬(Bacillus spp.)、低溫菌之假單孢桿菌屬(Pseudomonas spp.)產生蛋白酶(蛋白水解酶與凝乳酶)，水解酪蛋白，使疏水性基團外露，產生苦味胜肽(bitter peptide)；水解κ酪蛋白而沉澱凝乳，產生無酸凝結(Sweet curdling)

4. 黏稠

微生物(如乳酸菌與假單孢桿菌屬)產生多醣體如聚葡糖(dextran)，使得牛乳變得黏稠

5. 乳脂變化

微生物(如假單孢桿菌屬)產生脂解酵素(lipase)，水解脂肪產生甘油及脂肪酸

6. 風味改變

微生物(如Bacillus屬、Clostridium屬)水解蛋白質產生臭味的氨氣(NH3)與苦味胜肽；如乳酸菌產生酸而呈現酸味

三、請分別就食品的pH、Aw 及溫度等影響因子，說明一般細菌及黴菌的適當生長範圍及個別因子對生長的影響。並說明在特定食品中調控此三種因子的相互作用對微生物生長的影響狀況。

(一)食品的pH、Aw 及溫度等影響因子，說明一般細菌及黴菌的適當生長範圍：

細菌

黴菌

1. pH

細菌4~ 9(窄)(最適6.5~ 7.5)

黴菌0~11(廣)

2. Aw

細菌0.9以上

黴菌0.80以上

3. 溫度

細菌35 ℃

黴菌25 ℃

(二) pH、Aw 及溫度對生長的影響：

1. pH：非適當的pH會抑制微生物生長，其機制如下：

(1)對酵素之功能：

a. 微生物的酵素反應有最適pH值，當於不適的pH值，酵素可能活性減弱或變性。

b. 微生物需耗能產生足以中和環境pH值成中性的代謝物，而影響必要物質合成之酵素的活性。

(2)對營養物質輸送進入細胞：

a. 環境中不適pH值之氫離子(H+)或氫氧根離子(OH-)會對細胞膜上運輸營養物質的蛋白質[如轉運蛋白(carrier protein)或稱滲酶(permease)]造成活性減弱或變性失活，導致環境中的營養物質無法被微生物吸收利用。

b. 由於環境中不適pH值導致酸或鹼進入細胞內解離成氫離子(H+)或氫氧根離子(OH-)，微生物為了維持體內中性的pH值，而消耗能量將氫離子(H+)或氫氧根離子(OH-)運輸出體內，導致耗能吸收營養物質的主動運輸無法進行。

2. Aw：非適當的Aw會抑制微生物生長，其機制如下：

水(自由水)是一切化學反應的介質，也就是說微生物體內進行任何化學反應皆需要水(自由水)的存在。微生物所能利用的水為自由水，而水活性(water activity, Aw)為描述食品中自由水的多寡，其值太低會影響微生物利用水分的能力而抑制其生長。

3. 溫度：非適當的溫度會抑制微生物生長，其機制如下：

微生物體內酵素皆有適當溫度，當遠離適當溫度時，會使微生物體內酵素活性減弱或變性失活而抑制微生物生長。

(四)在特定食品中調控此三種因子的相互作用對微生物生長的影響狀況：

1. 此三種因子若於該微生物的適當範圍，則會促進其生長。

2. 此三種因子若於該微生物的非適當範圍，則會抑制微生物生長，而結合多種抑菌因子來抑制微生物生長稱為柵欄效應(Hurdle effect)。

四、請說明下列微生物可存在食品的主要類別、存在意義及可能對人體造成不良的影響。（每小題5 分，共20 分）

(一)Aspergillus parasiticus

(二)Penicillium expansum

(三)Campylobacter jejuni

(四)Enterobacteriaceae

(一)Aspergillus parasiticus：寄生麴菌

1. 可存在食品的主要類別：花生、穀類、黃豆、玉米。

2. 存在意義：此黴菌生長會產生黃麴毒素(aflatoxin) B1、B2、G1、G2。

3. 可能對人體造成不良的影響：嘔吐、腹痛、腹瀉、精神不濟、黃疸、肝腫大、肝癌(IARC 1)。

(二)Penicillium expansum：廣闊青黴菌

1. 可存在食品的主要類別：常存在腐爛的蘋果上。

2. 存在意義：此黴菌生長會產生棒麴毒素(Patulin)。

3. 可能對人體造成不良的影響：會致癌。

(三)Campylobacter jejuni：曲狀桿菌

1. 可存在食品的主要類別：生牛乳與生禽肉。

2. 存在意義：若食用受此菌汙染的食品，未全熟食用，會造成食品中毒。

3. 可能對人體造成不良的影響：嘔吐、腹痛、腹瀉、發燒。

(四)Enterobacteriaceae：腸科細菌

1. 可存在食品的主要類別：受糞便汙染的食品。

2. 存在意義：

(1)腸科細菌如大腸桿菌群或大腸桿菌可作為食品安全指標菌，可用來替代檢驗病原菌，若該微生物於食品中檢出，可能該食品存在病原菌。

(2)腸科細菌如沙門氏桿菌屬、志賀桿菌屬、耶爾辛氏菌屬等，若食用受此菌汙染的食品，未全熟食用，會造成食品中毒。

3. 可能對人體造成不良的影響：嘔吐、腹痛、腹瀉、發燒等。

五、以太空包培養食用菇類產製子實體（fruiting body）時，請說明培養基組成分（包括使用木屑為主原料的前處理、其他組成分及各組成分對菇類生長的影響）、如何設定太空包內培養基的物理因子及培養期間環境條件的管理。（20 分）

(一)培養基組成分：太空包製作之成份主要以木屑為主，添加合適輔料，一般木屑與輔料比例為4：1～5：1。

1. 使用木屑為主原料的前處理：材料過篩

一般鋸木屑常會夾帶小木塊與較堅硬之木絲等雜物，製包過程中，常會刺破塑膠袋，使雜菌汙染機會增加。製包前將木屑進行過篩，去除雜物。臺灣氣候高濕，許多輔料米糠、粉頭等，容易因潮濕結塊，使混料無法均勻，過篩動作也可避免，此些結塊輔料影響材料混合均勻度。

2. 其他組成分：木屑79%、輔料[含米糠、粉頭(小麥加工副產物)、玉米粉等] 20%、碳酸鈣1%，含水量55～60% 為基礎一般製包廠會將木屑與輔料等先混合均勻，再添加水分，至合理含水量，將混合好之材料送入壓包機內製包。

3. 各組成分對菇類生長的影響：

(1)木屑：提供碳素源等，以利生長。

(2)輔料：提供氮素源等，以利生長。

(3)碳酸鈣：調節酸鹼值至香菇最適生長pH值範圍為4.5～5.5，以利生長。

(二)如何設定太空包內培養基的物理因子：接種完成之太空包移入培養室培養，近年來由於氣候暖化，只需注意培養期間環境溫度，一般建議溫度不可高過於30℃，如氣溫高於30℃，可將太空包單顆排放於地面上，以一坪約160包方式排放，增加包間空隙，避免包溫過高，使得菌絲生長受抑制。氣溫過低，可將太空包橫排疊放，藉以增加包溫，當菌絲走滿約1/3包長時，要放回筐中，直立培養，以避免包內溫度快速增加，影響菌絲之生長。

(三)培養期間環境條件的管理：

1. 首期出菇處理：香菇太空包再經約110～150天後，進行出菇處理，香菇品系有差異，應視使用品系而修改，以香菇外層菌膜是否完全轉色，作為開包與否關鍵，香菇太空包轉色後，將太空包袋口割除，對環境進行加濕處理，讓濕度控制在85～90%，經1～2天，可見到小菇蕾產生，避免太空包積水，易使太空包感染雜菌，控制環境濕度在80～85%，澆水後注意通風，約在經10～140天即可採收。

2. 再次出菇處理：一般香菇太空包可採收4～6次，首次出菇完成後，應使太空包靜置20～30天，以使其自然回菌，當回菌完成後，可以噴霧方式使包口有水膜，讓環境濕度控制在80～85%，約經兩天後，再進行扣包，期間並保持土壤之溼度，約經1~2天後，在將包口翻正，即可依首次出菇處理並進行採收。

食品化學

一、請以化學反應說明Karl Fischer titration測定水分含量的原理，並說明此測定方法在食品水分含量檢測上的限制。

(一)請以化學反應說明Karl Fischer titration 測定水分含量的原理：

卡爾費雪法乃利用卡爾費雪(Karl Fischer, KF)試劑(碘、無水亞硫酸、吡啶、甲醇混合液)，可與水分子產生氧化還原反應，再以白金電極測得其電位差判斷滴定終點，或由碘之黃褐色不再消失為止。樣品之水分含量可由卡爾費雪試劑滴定體積乘以卡爾費雪試劑的水力價計算求出。其反應式如下

(二)說明此測定方法在食品水分含量檢測上的限制。

1. 每次實驗前要先檢定卡爾費雪試劑的活性。

2. 不溶於卡爾費雪試劑的樣品，需先泡無水酒精以溶出水分。

3. 少部份的有機化合物會影響水分測定的準確性，如維生素C會還原卡爾費雪試劑，故測定結果包含維生素C；醛基與酮基之有機化合物，會與甲醇反應，而產生水，故測定結果較原樣品多水分。

4. 某些無機物，如金屬氧化物、氫氧化物、硫化物等會與卡爾費雪試劑反應，影響水分測定結果。

二、穀物類的植物蛋白可依照其溶解程度差異將蛋白質分為四類，即所謂的Osborne classification，請說明此四類蛋白質的溶解特性，並且藉此比較並說明小麥蛋白與黃豆蛋白本質上的差異。

(一)請說明此四類蛋白質的溶解特性：

1. 水溶性蛋白質：

(1)又稱白蛋白(albumin)，可溶於水或稀的中性緩衝溶液中。

(2)如豆蛋白(legumelin)、篦麻毒蛋白(ricin)及小麥蛋白(triticine)。

2. 鹽溶性蛋白質：

(1)又稱球蛋白(globulin)，不溶於水，但可溶於鹽溶液(0.4M NaCl)。

(2)如花生球蛋白(arachin)、豇豆球蛋白(vignin)、大豆球蛋白(glycinin)。

3. 鹼溶性蛋白質：

(1)又稱穀蛋白(glutelin)，不溶於水，但可溶於稀的鹼或酸溶液。

(2)如小麥穀蛋白(glutenin)、米穀蛋白(oryzenin)、大麥蛋白(hordein)及玉米蛋白(zeanin)。

4. 醇溶性蛋白質：

(1)可溶於70~ 90 %的乙醇溶液，但不溶於純水。

(2)如玉米膠蛋白(zein)、大麥蛋白及穀膠蛋白(gliadin)。

(二)比較並說明小麥蛋白與黃豆蛋白本質上的差異：

1. 小麥蛋白：

主要為鹼溶性小麥穀蛋白(glutenin)與醇溶性穀膠蛋白(gliadin)為主。

2. 黃豆蛋白：

主要為鹽溶性大豆球蛋白(glycinin)與水溶性的白蛋白(albumin)為主。

三、請說明新鮮肉在存放過程中肌紅素（Myoglobin）、氧合肌紅素（Oxymyoglobin）、氧化肌紅素（Metmyoglobin）之間的變化及其對肉色的影響。

肌紅素氧合變成氧合肌紅素，氧合肌紅素氧化變成氧化肌紅素

1. 動物屠宰後肌肉的肌紅素（Myoglobin）暴露於平地之高氧分壓下，會進行氧合，產生氧合肌紅素（Oxymyoglobin）。

2. 氧合肌紅素（Oxymyoglobin）於平地之高氧分壓下，放置過久，會過度氧化成氧化肌紅素（Metmyoglobin），而某些金屬可以促進其過度氧化的進行。

3. 動物屠宰後肌肉的肌紅素（Myoglobin）若暴露於高山之低氧分壓下或少量好氧菌在肉品表面生長，使氧氣分壓降低時，則會直接產生氧化肌紅素（Metmyoglobin）。

(二)對肉色的影響：

1. 肌紅素（Myoglobin）：為紫紅色。

2. 氧合肌紅素（Oxymyoglobin）：為鮮紅色。

3. 氧化肌紅素（Metmyoglobin）：為棕色。

四、請繪出阿斯巴甜（Aspartame）的化學結構式，並以甜味理論說明為何阿斯巴甜具有甜味。

(一)阿斯巴甜（Aspartame）的化學結構式：

它是天門冬胺酸(L-Aspartic Acid)和苯丙胺酸(L-Phenylalanine)以及一個甲基酯化而成。

(二)以甜味理論說明為何阿斯巴甜具有甜味：

1. AH-B理論：甜味的呈現主要是甜味物質的AH基、B基與味蕾上接收位置上的B’基與AH’基以氫鍵相對應，彼此距離3 Å (0.3 nm)而產生甜味。

(1)AH基為質子的供給者，AH基有羥基(-OH)、胺基(-NH2)、亞胺基(=NH)等基團。

(2)B基則為陰電性強的基團，B基則有氧(O)、氮(N)等基團，如羧基(-COO-)、羰基(C=O)[醛基(-CHO)、酮基(C=O)]等。

2. AH-B-X理論：甜味物質除了AH基與B基，還有一個疏水性基團，稱為X基(如-CH2-、-CH3、-C6H5等)，以疏水性作用力與味蕾上疏水性受體結合成三角形接觸面，其中AH基與B基相距0.3 nm，X基相距AH基0.314 nm，X基相距B基0.525 nm，而形成甜味。

五、請繪出Lys-Ser 之化學結構式，並繪出在酸性條件下利用鹼滴定的酸鹼滴定曲線，請標示出雙肽結構中每一潛在可解離氫離子的pKa 值。

(一)請繪出Lys-Ser 之化學結構式：

由Lys的羧基(COOH)與Ser的胺基(NH2)形成胜肽鍵。

(二)繪出在酸性條件下利用鹼滴定的酸鹼滴定曲線：

(三)請標示出雙肽結構中每一潛在可解離氫離子的pKa 值

六、cis-3-Hexenal 為油脂存放過程常產生的揮發性物質，請繪出其化學結構並說明其可能的生成機制。

(一)請繪出其化學結構：

CH3-CH2-CH=CH-CH2-CHO 順式-3-己烯醛(cis-3-Hexenal)

(二)說明其可能的生成機制：

1. α-次亞麻油酸(α-Linolenic acid)經過酵素性氧化(enzymatic oxidation)產生13號碳氫過氧化物α-次亞麻油酸(13-Hydroperoxy α-Linolenic acid)。

2. 然後在較低溫度進行裂解。

3. 最後產生順式-3-己烯醛(cis-3-Hexenal)。

食品加工學

Sous Vide 是1970年由法國人發明的「真空低溫烹調」方法，國人稱：舒肥法。其典型的加工流程如下：

食材配料前處理冷卻真空包裝低溫烹調(水浴) 冷卻(冰水浴) 冷藏 (復熱食用)

現有一食品加工廠，依上述流程生產「冷藏舒肥調理雞胸肉」，產品描述如下：

內容物：雞胸肉片(最厚處約4公分)、胡椒粒、鹽(<1%)。

產品特性：pH 6.3-6.7、Aw > 0.98、不含任何食品添加物。

產能：每批次生產500包(200 g/包)。注意：不是家庭式小量生產

低溫烹調條件：水溫65℃/60 分鐘

保存條件與期限：3℃以下14 天

包材：聚丙烯(PP)

下表為在此類產品中，可能被關切之病原菌與其生長的限制條件

根據以上資料，回答下列問題：

一、它是個典型輕度加工(minimum processed)與依賴欄柵技術(hurdle technology)的加工產品。請詳細說明何謂欄柵技術、指出在此產品中可能的欄柵因子、以及它們各扮演了何種角色？

輕度加工食品主要透過簡單的處理，去除腐敗菌及不可食用部分，運輸時須冷藏，即食性高且營養高，但是保存期限較短，大約4~7天，最多21天。快速烹調後即可食用，或做為節省烹煮時間的前處理。搭配欄柵技術後可延長保存期限，達到減少微生物生長的機會。

1. 欄柵技術：

利用兩種或以上方法降低微生物之生長；在食品保藏時，將幾個處理系統組合，則可避免單一處理條件較劇烈而傷害到製品的品質。例如：酸類之添加如果考慮到適口性，可能無法達到殺滅所有微生物之目的，因此需配合加熱殺菌，或是加鹽、糖、防腐劑等來提高對微生物的抑制效果。種類多元，可分為物理性欄柵(溫度；照射；電磁能；超音波；壓力；氣調包裝；活性包裝；包裝材質)、物理化學欄柵(水活性；pH值；氧化還原電位；煙燻；氣體；保藏劑、微生物欄柵(有益的優勢菌；保護性培養基)、其他欄柵(游離脂肪酸；幾丁聚醣；氯化物)等。

2. 此產品各步驟可能的欄柵因子及其各扮演角色：

(1) 前處理：依據題目，胡椒粒及食鹽加入應為前處理過程加入，量雖然較少，但胡椒鹼與氯離子對微生物具有毒性，可作為化學性欄柵；另濃度效應會有提高滲透壓作用，故可做為物理性欄柵。此步驟效果有限，只能減少初菌數及其生長。

(2) 前冷卻：降低溫度，減少初菌數增加機率，亦能減少酵素反應，可以作為物理性欄柵。

(3) 真空包裝：降低氧濃度，減少好氧微生物生長，此外可降低酵素作用及氧化反應進行。此外，氧氣減少亦能減少後面加熱步驟的熱傳導速率降低問題(空氣為熱的不良導體)，減少殺菌不完全的狀態發生。另外，密封狀態則可以減少外界微生物的入侵，更是延長保存期限的最主要操作。屬於物理性欄柵。

(4) 低溫烹調(水浴)：加熱處理為常用的物理性柵欄步驟，目的為達到微生物熱致死狀態，依題目為低溫烹調，屬於巴士德殺菌方式，可將病原菌殺死並使酵素失活。

(5) 冷卻(冰水浴)：作用與上述(2)相同，唯此步驟為加熱後的冷卻步驟，依據阿瑞尼爾斯方程式解釋，可以降低營養素劣化的量，故可提高保存期限。

(6) 冷藏：屬於物理性柵欄，角色與上述同，可提高貨架期。

二、在加熱與冷卻的步驟，說明並比較家庭式1包/次與量產式500包/批，有那些操作參數會影響數量增加時的誤差，應如何避免？

1. 家庭式與量產式生產差異為，量產式需要一次性加熱與冷卻時之溫度及時間管控，必須讓冷點達到所設定之溫度，才可以確保可殺菌狀態及後續儲存時，不會因為溫度差異而影響內容物化學變化與酵素作用。故影響參數可參考下列兩項原理表達：

(1) 傅立葉定率在傳熱固體介質兩側溫度不同時，所發生的傳熱量Q與傳熱面積(A)、傳熱歷時(θ)、兩側溫度差(△T)成正比，與介質厚度(X)成反比

(2) 普蘭克方程式模型假設內部是穩態傳熱，冷點完全冷凍所需要的時間

依上述及題目判斷之影響參數：雞胸肉厚度、內容物成分、溫度、時間、真空度、包材厚度及批量擺放位置。

2. 應如何避免上述參數之誤差：

(1) 雞胸肉厚度：雖然限定最厚處約4公分，但厚度不均皆會影響受熱均勻性，即冷點位置。故應於前處理時，嚴格管控機胸肉厚度。

(2) 內容物成分：雖有固定，但未標示量，故影響密度、黏度與對流熱傳系數。故可限制內容物成分比例。

(3) 溫度：影響熱傳速率。

A. 加熱溫度設定65℃，量產應會提高以縮短製程時間，提高產量。故應該確定產品之升溫時間，以達冷點受熱。

B. 冷藏溫度為3℃以下，應會在冷卻時用更低的溫度來縮短製程時間，提高產量。故應該確定產品之降溫時間，以達冷點降低制所需溫度。

(4) 時間：烹調溫度設定60 分鐘，量產應會縮短；冷卻溫度沒有給參數，故量產應會希望盡量縮短。

(5) 真空度：真空度越高，空氣越少，受熱越平均。

(6) 包材(聚丙烯)厚度越薄，熱傳速度越快。但是需考慮杯才適合性。

(7) 批量擺放位置：影響冷點範圍，重疊會延長加熱與冷卻時間。故可用中間隔板，減少重疊。

三、若消費者食用此產品後發生食品中毒，經確認致病因子為李斯特菌。你認為可能是有那些原因所造成，詳細說明你的理由

(一)食材或/與配料汙染了李斯特菌，如得李斯特菌病的雞切成雞胸肉。

(二)操作人員將李斯特菌汙染至食材或/與配料。

(三)加工流程之低溫烹調(水浴)未將李斯特菌完全殺死。

(四)李斯特菌為低溫病原菌，加工流程之冷卻(冰水浴)與冷藏過久促使其可以大量生長而不被抑制。

(五)最後於加工流程復熱時未達到殺死李斯特菌的程度。

(六)消費者食用此產品後發生食品中毒，導致嘔吐、腹痛、腹瀉、腦膜炎、懷孕者流產與死胎。

四、詳細說明在此產品加工流程中，有兩個可以有效排除或控制生物性危害的CCP點，它們的管制界線應是多少、應該如何監控、以及應該如何進行CCP之驗效(validation)？

1. 依題目為管控生物性危害，故先進行CCP點判讀：

Q1對所確認的危害有無適當的預防措施？

No=不是CCP

Yes=跳到下一個問題

Q2此步驟可以排除可能危害之發生或降低到可容許水準？

No=跳到下一個問題

Yes=CCP

Q3污染能使危害超過容許水準或演變至不可接受之水準？

No=不是CCP

Yes=跳到下一個問題

Q4在後續步驟可以把確認的危害完全排除或減低到可容許水準？

No=CCP

Yes=非CCP

2. 管制界線：依題目之可能被關切之病原菌與其生長的限制條件判讀

低溫烹調

生長限制之溫度最高值為仙人掌桿菌的55℃，低於低溫烹調溫度(65℃)，故可用65℃作為管制界線。

冷藏

生長限制之溫度最低值為李斯特菌之0℃，故可用0℃作為管制界線。

3. 管制步驟監控：

(1) 溫度計量測記錄表(每批一次)

(2) 微生物檢驗記錄表(每批一次)

4. 驗效：

(1) 量測之溫度計定期校正：外校一年一次；內校以外校溫度計每半年校正一次，且衛生管理人員必須確定每一次測量有效性。

(2) 以管制病原菌測量零為標準。

(3) 每年12月辦理管理審查制度，確認HACCP的有效性。

五、在不變更內容物的前提下，若想將此產品保存期限延長到12個月，舉出兩種可行的加工方式，寫出加工流程並詳細說明為何它們可以達到長期保存的目的。

1. 商業滅菌流程與達長期保存原因：

(1) 流程：食材+配料前處理冷卻真空包裝商業滅菌冷卻(冰水浴) 冷藏 (復熱食用)

(2) 商業滅菌可將食品中病原菌完全消滅並抑制腐敗菌活性，使其在正常運輸狀況之下，既不會生長，也不會產生毒素。此法可使食品品質保持在一定的可接受程度上，但沒有辦法保證孢子會完全被殺滅。

(3) 採用溫度為100℃以上，如121℃或是130~140℃。

(4) 需注意選用適當之F值，以減少病原菌及腐敗菌生長。故時間需瞭解目標微生物(因為低酸性食品，可參考肉毒桿菌)之D值(固定溫度下，微生物死滅90%所需的時間)與Z值(D值改變10倍時，溫度的變化)。

(3) 由於希望達到舒肥法的肉質狀態，故要控制加熱時間，不可太長。

(4) 縮短冷卻，依據阿瑞尼爾斯方程式，快速冷卻可以減少營養物質因加熱而劣解的量。

2. 冷凍儲藏流程與達長期保存原因：：

(1) 流程：食材配料前處理冷卻真空包裝低溫烹調(水浴) 冷卻(冰水浴) 冷凍儲藏 (復熱食用)

(2) 冷凍儲藏為在-18℃以下的溫度進行儲藏；此溫度幾乎可以抑制所有微生物的生長以及化學反應；一般凍藏溫度為-10 ~ -30℃。

(3) 由於希望達到舒肥法的肉質狀態，可利用急速冷凍法，使食品能夠在短時間內(30分鐘內降至-20℃)通過最大冰晶生成帶(-1~-5℃)，使食品內生成的冰晶為小且分布均勻，食品凍結後可保持優良品質。

(4) 需維持均溫狀態，防止解凍後，再冷凍產生的再結晶現象。

六、若要將產品改為「蔬果精力湯」(內容物有黃豆、紅蘿蔔、番茄、玉米粒、檸檬汁、核桃與葡萄乾，經高速攪拌；pH 4.0)，列舉兩種已經商品化之非熱加工技術(non-thermal process)可以達到相同的3℃冷藏保存期限，寫出加工流程並詳細說明它們的原理與優缺點。

1. 高壓加工技術：

(1) 流程：食材配料前處理冷卻真空包裝高壓殺菌冷卻(冰水浴) 冷藏 (復熱食用)

(2) 原理：利用液壓或靜水壓的機械力，可說是壓力位能的利用，而非如殺菌釜等之間接壓力利用法。食品試料因受到所有方向均等之壓縮，可於釋壓後，回復原有型態，且可達到殺菌效果。

(3) 優點：使蛋白質變性、酵素失活、營養素不破壞。

(4) 缺點：無加熱香氣、無色澤形成、成本高、不一定可以殺滅肉毒桿菌。

2. 高脈衝電場：

(1) 流程：食材配料前處理冷卻真空包裝高壓殺菌冷卻(冰水浴) 冷藏 (復熱食用)

(2) 原理：

A. 物理效應：微生物的細胞膜外層具有一定的電位差，當有外部電場加到細胞兩端時，會使細胞膜的內外電位差增大而引起細胞膜的通透性劇增；另一方面，膜內外表面的相反電荷相互吸引而產生擠壓作用，會使細胞產生穿孔。

B. 化學效應：由於強磁場作用與電解離作用，會使一些離子團和原子形成激發態。通過細胞膜後會與蛋白質結合而變性，另外產生之臭氧分子，本身就具有較強的殺菌作用。

(3) 優點：使蛋白質變性、酵素失活、營養素不破壞。

(4) 缺點：目前多用於流體食品、無加熱香氣、無色澤形成、單一容量的高壓開關價格昂貴。

食品衛生安全與法規

一、李斯特菌在歐美國家皆為重要的食品中毒病原菌，請說明該菌的重要特性、引發食品中毒的症狀、以及消費者於攝取食物時為預防李斯特菌症所應注意的事項

(一)該菌的重要特性：

1. G(+)、桿菌、無芽孢、好氧或兼性厭氧、具鞭毛。

2. 此菌在低溫下生長良好，屬低溫菌，亦為冷藏的病原菌。此菌為兼性胞內寄生菌，可在巨噬細胞(macrophage)、表皮細胞及纖維母細胞中生長。

(二)引發食品中毒的症狀：造成李斯特菌病(listeriosis)為感染單核增生李斯特菌(Listeria monocytogenes)產生的症狀，初期的症狀都很溫和，可能類似流行性感冒或甚至沒有症狀出現，潛伏期由三到七十天，但平均是三星期到一個月左右。一年四季都可能是流行期，其症狀如下：

1. 嘔吐、腹痛、腹瀉。

2. 年長者、免疫力低下的族群及新生兒感染後，可能引發敗血症或腦膜炎等嚴重疾病，甚至死亡，致死率可達2至3成。

3. 孕婦感染後可能會導致流產、死胎、早產，或於分娩時經產道傳染胎兒，造成新生兒敗血症或腦膜炎。

(三)消費者於攝取食物時為預防李斯特菌症所應注意的事項：

1. 保持個人及飲食衛生，避免進食高風險的食品及飲品。

(1)加強洗手，進食前、如廁後保持個人衛生。

(2)生吃的蔬菜、水果要徹底洗淨。

(3)肉類務必煮熟，避免進食未經煮熟之生肉。

(4)不要進食未經殺菌處理的牛奶及乳製品、以及來路不明的牛奶及乳製品。

(5)避免進食存放在冰箱超過一天以上的即食食品。

(6)徹底復熱經冷藏的食品。

(7)生鮮和熟食所使用之容器、刀具及砧板應分開，勿混合使用，並且分開冷藏。

2. 懷孕婦女應有充分的知識了解其危險性，包括對胎兒的危險性。

3. 不要碰觸流產的動物屍體，因為它們有可能已被感染。

4. 飼養動物者、獸醫及畜牧業者應加強環境清潔消毒，定期監測動物的健康狀況，並於接觸過動物後要加強洗手。

5. 食品與食品處理器具之製造者應了解此病特性，工廠和設備設計應有利清洗和消毒以降低可能之污染。

二、我國衛生福利部食品藥物管理署於109 年1 月1 日起施行液蛋衛生標準，請解釋其規定破殼蛋不得作為液蛋原料蛋使用以及殺菌液蛋不得檢出沙門氏菌的科學基礎

(一)破殼蛋不得作為液蛋原料蛋使用的科學基礎：

1. 蛋殼及蛋殼內的膜是雞蛋防止微生物入侵大量生長的主要屏障，屬於微生物生長內在因子之生物性構造，雞蛋有完整的蛋殼，就能使微生物無法入侵大量生長。

2. 一旦雞蛋的蛋殼破裂，成為破殼蛋，這層阻礙微生物入侵大量生長的生物性構造將會失去作用，而使得微生物可以入侵大量生長而造成食品腐敗或食品中毒。

3. 一些微生物於蛋殼內生長，可能會產生一些耐熱的毒素，如黴菌於大殼內生長會產生耐熱的黴菌毒素(Mycotoxins)，將此破殼蛋製成液蛋，即便經過加熱烹調也無法破壞黴菌毒素。

4. 而金黃色葡萄球菌於蛋殼內生長會產生耐熱的金黃色葡萄球菌腸毒素(Enterotoxin)，將此破殼蛋製成液蛋，即便經過加熱烹調也無法破壞此腸毒素。

5. 最後用這種破殼蛋作為液蛋原料蛋使用，可能會造成消費者攝食該食品發生食品中毒。

(二)殺菌液蛋不得檢出沙門氏菌的科學基礎：

1. 沙門氏菌(Salmonella spp.)常存在溫血動物腸道，而雞腸特別多，然而雞生蛋與排便於同一個開口，均經過泄殖腔，故蛋殼常存在沙門氏菌，會於打蛋過程使液蛋汙染到沙門氏菌。

2. 若使用選洗蛋為液蛋原料，在清洗過程可以將沙門氏菌去除，使後續製成的殺菌液蛋較不容易檢出沙門氏菌。

3. 液蛋經過低溫殺菌，也可以殺死沙門氏菌，使殺菌液蛋較不容易檢出沙門氏菌。

4. 若非使用選洗蛋為液蛋原料或液蛋未經過低溫殺菌，則液蛋會存在沙門氏菌，若於室溫下儲放一段時間，使沙門氏菌大量生長，再於食用前未徹底煮熟而攝食，將會造成食品中毒的發生。

5. 然而沙門氏菌造成的食品中毒症狀有嘔吐、腹痛、腹瀉、發燒，甚至傷寒與副傷寒症狀的發生。

三、開啟廣口玻璃瓶裝罐頭食品的金屬瓶蓋時，會明顯聽到「啵」的一聲。請說明出現此聲音的原因以及其在食品安全上的意義

(一)請說明出現此聲音的原因：

1. 罐頭食品加工製程，會經過脫氣、密封、殺菌、冷卻等過程，而經過脫氣過程，會使罐頭內部呈現真空狀態。

2. 當開啟該罐頭的瞬間，環境的空氣會大量快速地進入罐頭內，達到壓力平衡，就會明顯聽到「啵」的一聲。

(二)在食品安全上的意義：

1. 達到真空包裝可以保證完全隔離環境的微生物汙染。

2. 達到真空包裝可以抑制好氧性微生物於罐頭內生長。

3. 故達到真空包裝，可以抑制好氧性有害微生物汙染與於罐頭內生長，將可以防止好氧性有害微生物之食品中毒的發生。

4. 然而其他厭氧性有害微生物則需殺菌來殺死。

5. 若罐頭開啟沒有明顯聽到「啵」的一聲，則代表該罐頭沒有達到完全密封，或罐頭內有微生物生長造成膨罐的發生，攝食該罐頭可能會造成食品中毒。

四、非酒精飲料工廠聘用的食品技師，除依食品安全衛生管理法參與廠內食品安全管制系統的規劃與執行外，請寫出其尚需承擔的他項專業工作

參照「食品業者專門職業或技術證照人員設置及管理辦法」(107.5.1)第七條：

第四條專門職業人員，其職責如下：

(一)食品安全管制系統之規劃及執行。

(二)食品追溯或追蹤系統之規劃及執行。

(三)食品衛生安全事件緊急應變措施之規劃及執行。

(四)食品原材料衛生安全之管理。

(五)食品品質管制之建立及驗效。

(六)食品衛生安全風險之評估、管控及與機關、消費者之溝通。

(七)實驗室品質保證之建立及管控。

(八)食品衛生安全教育訓練之規劃及執行。

(九)國內外食品相關法規之研析。

(十)其他經中央主管機關指定之事項。

五、請寫出JECFA 的英文全名並解釋其意義，同時亦說明其在食品安全上所擔負的重要功能

(一)請寫出JECFA 的英文全名並解釋其意義：

1. 英文全名：Joint Expert Committee on Food Additives。食品添加物聯合專家委員會(JECFA)。

2. 解釋其意義：為國際食品法典委員會（CAC）在制定國際食品標準時，所依賴提供科學性評估意見的專業組織。

(二)同時亦說明其在食品安全上所擔負的重要功能：

1. 風險評估/安全性評估：

(1)食品添加劑(有意添加)。

(2)加工助劑(視為食品添加劑)。

(3)調味劑(藉由相關的化合物類別)。

(4)污染物。

(5)天然毒素。

(6)動物產品中之動物用藥殘留。

2. 規格和分析方法、殘留物規格和分析方法、殘留物定義、最高殘留限量(Maximum Residue Limit, MRL)提案定義、MRL提案(動物用藥)。

3. 一般原則發展和改進。

食品分析與檢驗

一、現用25 mL、0.1mol/L 之NaOH 溶液滴定20 mL 純果汁樣品，如果所測的果汁分別為⑴柳橙汁、⑵葡萄汁及⑶蘋果汁，請計算3 種果汁的百分酸度分別為多少？（3 種果汁中之主要有機酸如下：柳橙汁為檸檬酸〔克當量64.04〕；葡萄汁為酒石酸及蘋果酸，其比例為酒石酸［克當量75.05〕：蘋果酸〔克當量67.05〕= 3：2；蘋果汁為蘋果酸）

二、某縣政府衛生主管機關稽核人員無預警突檢一小型油炸米果工廠，發現正在鍋裡油炸的油炸油顏色深、具油耗味、泡沫多，請敘述油炸油品質稽核管理的4 項指標，並說明油炸油必須全部更新的指標及說明油炸油內酸價和極性物質含量的檢測原理及操作步驟

(一)請敘述油炸油品質稽核管理的4 項指標，並說明油炸油必須全部更新的指標：

◎餐飲業油炸油稽查管理原則(98年7月17日)說明如下：

當油炸油品質達到下列四項指標之一時，即可認定不符食品良好衛生規範第八點（七）衛生安全原則之規定。

1. 發煙點溫度低於170 ℃時（亦即油炸油於低溫時即已冒煙）。

2. 油炸油色深且又粘漬，具油耗味，泡沫多、大有顯著異味且泡沫面積超過油炸鍋二分之一以上者。

3. 酸價超過2.0（mgKOH/g）。

4. 油炸油內之極性物質含量達25％以上者(103.11.7GHP標準)。

(二)說明油炸油內酸價的檢測原理及操作步驟：

1. 檢測原理：當儲存不當或油炸，酸敗(水解)情形發生時會有脂肪酸游離出來，以KOH之酒精溶液滴定中和之(以酚酞酒精溶液作指示劑)，所求得游離脂肪酸之含量，可做為油脂酸敗之指標。

2. 操作步驟：

(1)取一定量的油脂，加入有機溶劑溶解。

(2)加入酚酞指示劑。

(3)以KOH之酒精溶液滴定之。

(4)計算每克油脂中和游離脂肪酸所需KOH毫克數。

(三)說明油炸油內極性物質含量的檢測原理及操作步驟：

1. 檢測原理：：新鮮油脂含有96~98 %的三酸甘油酯，剩下的2~4 %被認為是極性物質(polar material)，當油炸用油產生氧化裂解現象時，三酸甘油酯將會裂解產生小分子的醛、酮、醇、酸等極性物質，而使總極性物質(TPM)將會增加，以食用炸油品質監測儀(快速檢測儀)檢測。

2. 操作步驟：

(1)取一定量的油脂。

(2)插入食用炸油品質監測儀(快速檢測儀)。

(3)按檢測按鈕。

(4)極性物質含量呈現於液晶螢幕上。

三、食品容器擬進行著色劑的溶出試驗，請說明不同用途類別容器檢測時的溶出用溶劑及溶出條件

參考「食品器具、容器、包裝檢驗方法－塑膠類之檢驗」(107.10.4)：

表四、著色劑溶出試驗之溶出條件：

用途別

溶出用溶劑

溶出條件

pH 5以上之食品用器具、容器、包裝

水

60℃，30分鐘a

95℃，30分鐘b

pH 5以下(含pH 5)之食品用器具、容器、包裝

4%醋酸溶液

60℃，30分鐘a

95℃，30分鐘b

油脂及脂肪性食品用器具、容器、包裝

正庚烷

25℃，1 小時

酒類用器具、容器、包裝

20%乙醇溶液

60℃，30分鐘

a食品製造加工或調理等過程中之使用溫度為100℃以下者。

b食品製造加工或調理等過程中之使用溫度為100℃以上者。

四、購入市售玉米薄片及白吐司麵包利用酚-硫酸法測定總碳水化合物含量，請說明其分析原理及操作步驟為何？又何者的總碳水化合物含量較高？

(一)酚-硫酸法測定總碳水化合物之分析原理及操作步驟：

1. 分析原理：單醣、寡醣、多醣類及其衍生物(主要為有熱量的醣類)，與酚及濃硫酸作用[濃硫酸水解醣類成單糖再作用成醣醛類(呋喃醛)，再與酚作用]會生成穩定的橙黃色物質，再以490 nm測得吸光值，比對標準曲線(以葡萄糖為標準品)，即可得樣品中總碳水化合物含量。

2. 操作步驟：

(1)取適當量乾燥粉末化的樣品溶於水中。

(2)加入5 % 酚溶液1 mL。

(3)再加入5 mL濃硫酸混合均勻，靜置10分鐘。

(4)放入25 ℃水浴15分鐘。

(5)以分光光度計490 nm測得吸光值，比對標準曲線得知總碳水化合物含量。

(二)何者的總碳水化合物含量較高：玉米薄片。(查食藥署：食品營養成份資料庫) 吐司密度低有水分，玉米片密度高水分少所以碳水多

五、請說明下列配對名詞之間的相關性：

(一)水活性-微生物繁殖

(二)保色劑-肉毒桿菌毒素

(三)蛋白質含量-勞里法（Lowry’s method）

(四)貝類中的諾羅病毒-反轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）

(一)水活性-微生物繁殖：

微生物所能利用的水為自由水，而水活性(water activity, Aw)為描述食品中自由水的多寡，其值高低影響微生物生長之影響如下：

1. Aw越高，表示食品自由水越多，微生物越能利用食品中的水分，而生長。

2. Aw越低，表示食品自由水越少，微生物能利用食品中的水分少，而抑制微生物的生長。

(二)保色劑-肉毒桿菌毒素：

硝酸鈉、硝酸鉀、亞硝酸鈉、亞硝酸鉀之保色劑對厭氧的芽孢桿菌屬(Clostridium)具有很好的抑菌作用，如肉毒桿菌(Clostridium botulinum)，可干擾厭氧菌的鐵硫酵素作用，如鐵氧化還原蛋白(Ferredoxin)，使厭氧的電子傳遞鏈(原核生物於細胞膜進行)進行受阻，無法生成ATP，最後使肉毒桿菌無法生長而無法產生肉毒桿菌毒素。

(三)蛋白質含量-勞里法（Lowry’s method）：

蛋白質中的色胺酸、酪胺酸會與福林酚試劑(Folin-Ciocalteu’s Reagent)反應，生成藍色複合物，在750 nm(低蛋白質濃度，具有高度敏感度)或500 nm(高蛋白質濃度，具有低敏感度)，檢測吸光值比對標準曲線，計算之。可用於蛋白質的定性與定量。

(四)貝類中的諾羅病毒-反轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）：

貝類中的諾羅病毒之遺傳物質為單股RNA，其造成台灣104~108年食品中毒第一名，症狀有嘔吐、腹痛、嚴重腹瀉、脫水、四肢無力等，主要為攝食未全熟的海鮮造成的食品中毒。在檢測諾羅病毒時，需將其遺傳物質之單股RNA反轉錄成DNA才能檢測，此時就需要進行反轉錄聚合酶鏈反應（RT-PCR）。

食品工廠管理

一、倉儲管理對於工廠的產銷能否順利常扮演重要的角色，請回答下列有關倉儲管理之問題：

(一)請說明呆廢料的定義及處理方式。

(二)請說明近代新倉儲管理方法包含了那些內容？

(一)請說明呆廢料的定義及處理方式。

1. 呆廢料的定義：

(1)呆料：凡庫存週轉率極低，即存量多使用少或根本閒置不用之物料稱之。

(2)廢料：凡腐蝕、變質、破損、過期或製程中產生的不良品，為不能用之材料，或無利用價值惟可變賣之損壞物品。

2. 處理方式：

(1)呆料預防：

a. 做好存量管制。

b. 物料標準化及適用性不因規格改變而造成呆料。

c. 維持流暢的物料管理。

(2)廢料預防：

a. 做好存量管制，以免過期。

b. 物料驗收確實，不要有不良品混入。

c. 做好生產管制、物料管理、設備維護工作。

(二)請說明近代新倉儲管理方法包含了那些內容？

A類

存貨項目少，約佔10 %，但總價值金額大，約佔全部庫存金額70%。如泡麵工廠的原料麵粉

2星期之供給量(少)

1.按實際需要，採定量訂購方式。通常以經濟訂購量方式訂購

2.保持最低的訂購點

B類

存貨項目中，約佔25 %，但總價值金額中，約佔全部庫存金額20%。如泡麵工廠的副原料食用油

4星期之供給量(中)

1.以經濟訂購量方式訂購，唯以年度檢討即可

2.以備購期間之平均耗用量來確定其訂購點與安全存量

3.經常研判未來需求

C類

存貨項目多，約佔65 %，但總價值金額少，約佔全部庫存金額10%。如泡麵工廠的胡椒粉等

4星期之供給量(多)

1.甚少變更訂購量與訂購點

2.採用複倉式管理即可

二、新產品開發為企業永續經營的命脈，請說明：

(一)新產品的定義及種類。

(二)請敘述產品的生命週期？每一階段有何特性？若產品的銷售已開始衰退，請問企業應如何處理？

(一)新產品的定義及種類：

對於企業來說，新產品開發包含：

1. 新產品開發：指公司首次生產新穎產品開發，但不包括新品種及新用途開發。如新開發出原味燕麥穀片。

2. 新品種開發：指現有產品或改良產品在加工階段以前的開發。如開發出杏仁口味燕麥穀片。

3. 新用途開發：指現有產品在加工階段以後的開發。如將泡的燕麥穀片改成喝的純濃燕麥飲品。

(二)請敘述產品的生命週期？每一階段有何特性？若產品的銷售已開始衰退，請問企業應如何處理？

1. 產品的生命週期：

2. 每一階段的特性、產品的銷售已開始衰退，企業處理方法：

三、請依據「食品良好衛生規範準則」，說明餐飲業之外燴業者應符合那些規定？

(一)第二十七條：外燴業者應符合下列規定：

1. 烹調場所及供應之食物，應避免直接日曬、雨淋或接觸污染源，並應有遮蔽、冷凍(藏)設備或設施。

2. 烹調器具及餐具應保持乾淨。

3. 烹調食物時，應符合新鮮、清潔、迅速、加熱及冷藏之原則，並應避免交叉污染。

4. 辦理二百人以上餐飲時，應於辦理三日前自行或經餐飲業所屬公會或工會，向直轄市、縣(市)衛生局（所）報請備查；其備查內容應包括委辦者、承辦者、辦理地點、參加人數及菜單。

(二)第二十六條：餐飲業之衛生管理，應符合下列規定：

1. 製備過程中所使用設備及器具，其操作及維護，應避免污染食品；必要時，應以顏色區分不同用途之設備及器具。

2. 使用之竹製、木製筷子或其他免洗餐具，應用畢即行丟棄；共桌分食之場所，應提供分食專用之匙、筷、叉及刀等餐具。

3. 提供之餐具，應維持乾淨清潔，不應有脂肪、澱粉、蛋白質、洗潔劑之殘留；必要時，應進行病原性微生物之檢測。

4. 製備流程應避免交叉污染。

5. 製備之菜餚，其貯存及供應應維持適當之溫度；貯放食品及餐具時，應有防塵、防蟲等衛生設施。

6. 外購即食菜餚應確保衛生安全。

7. 食品製備使用之機具及器具等，應保持清潔。

8. 供應生冷食品者，應於專屬作業區調理、加工及操作。

9. 生鮮水產品養殖處所，應與調理處所有效區隔。

10. 製備時段內，廚房之進貨作業及人員進出，應有適當之管制。

四、請以乾煎虱目魚為例，回答下列有關HACCP 計畫書之問題：

(一)請列出其製備流程圖。

(二)請列出其危害分析工作表。

(三)請判斷其重要管制點。

(一)請列出其製備流程圖：

虱目魚驗收切適當大小清洗乾煎CCP

(二)請列出其危害分析工作表：

1虱目魚驗收

生物性腸炎弧菌汙染此危害是否顯著是處理不當，影響人體健康如何預防選購CAS認證虱目魚、後續乾煎去除是否為一重要管制點否

物理性異物此危害是否顯著否一般異物混入人工鑑別是否為一重要管制點否

化學性動物用藥殘留此危害是否顯著是殘留過量，影響人體健康如何預防選購CAS認證虱目魚是否為一重要管制點否

2切適當大小

生物性空氣落菌

物理性無相關危害引入

化學性相關危害引入

3清洗

生物性無相關危害引入

物理性無相關危害引入

化學性餘氯殘留此危害是否顯著否殘留過量，可能影響人體健康餘氯濃度檢測、GHP控制是否為一重要管制點否

4乾煎

生物性腸炎弧菌殘留此危害是否顯著是溫度、時間不足，腸炎弧菌殘存，影響人體健康 63℃以上、6.2分鐘以上殺死腸炎弧菌是否為一重要管制點是

物理性無相關危害引入

化學性無相關危害引入

(三)請判斷其重要管制點：在食品製造流程中任何一項步驟或是程序可以加以管制而導致食品安全的危害可以預防、排除或是減少到管制標準以下。製造過程之CCP之判定圖如下，以此判斷乾煎為重要管制點。

109-2食品技師專技高考詳解

食品微生物學

一、請比較同一種肉品在新鮮狀態及腐敗狀態所含微生物菌種，何者較多？請寫出你的答案，並解釋其原因。在你所述明的原因中，請詳細列出並說明肉品本身影響微生物生長的因子

(一)請比較同一種肉品在新鮮狀態及腐敗狀態所含微生物菌種，何者較多？

1. 新鮮狀態的肉品。

2. 原因：

(1)新鮮狀態的肉品：由於動物肌肉內起初為無菌狀態，屠宰加工成肉品的過程，是否適合於肉品生長的任何微生物菌種皆可能經由加工過程汙染，雖然微生物的菌數少，但是微生物的菌種多。

(2)腐敗狀態的肉品：只有少部分適合於肉品生長的微生物菌種達優勢菌相，當少部分優勢菌相生長至菌數大於106 CFU/ml(g)才會造成初期腐敗。

(二)請詳細列出並說明肉品本身影響微生物生長的因子：

1. 內在因素：

(1)pH值：肉品pH值偏中性，適合微生物生長而腐敗。

(2)水分含量：肉品水分含量偏高，適合微生物生長而腐敗。

(3)氧化-還原電位：無包裝的肉品表面氧化-還原電位高，適合好氧菌、兼性厭氧菌生長而腐敗；肉品內部氧化-還原電位低，適合厭氧菌、耐氧厭氧菌、微嗜氧菌生長而腐敗。

(4)營養素含量：肉品營養素含量偏高，適合微生物生長而腐敗。

(5)抗微生物成分：肉品幾乎無抗微生物的成分，適合微生物生長而腐敗。

(6)生物性構造：無包裝的肉品，缺乏生物性構造的保護，無法抵抗微生物侵入，故微生物容易侵入生長而腐敗。

2. 外在因素：

(1)貯存溫度：若肉品無適當的冷藏、冷凍、熱藏，而於室溫下貯藏，剛好適合大部份的中溫腐敗菌生長而造成腐敗。

(2)環境之相對溼度：若肉品無包裝，放置於高相對濕度的環境下，適合微生物生長而腐敗。

(3)氣體之存在與濃度：若肉品無藉由調高二氧化碳的濃度來抑制微生物生長或充氮包裝、真空包裝，肉品中的好氧腐敗菌就能大量生長而造成腐敗。

(4)其他微生物之存在與活性(生物性因子)：肉品幾乎無優良的自然菌相以抑制外來微生物之生長，故腐敗菌汙染後，便能大量生長而造成腐敗。

二、請敘述說明乾酪（cheese）製作時造成牛奶蛋白凝集的方法及原理。有些乾酪需經熟成（aging）操作，其目的為何？熟成過程乾酪的組成分產生何種變化？

(一)乾酪（cheese）製作時造成牛奶蛋白凝集的方法及原理：

1. 乳酸菌發酵產酸達酪蛋白等電點(pI)：牛奶主要蛋白為酪蛋白，接種的乳酸菌如(Streptococcus thermophilus及Lactobacillus bulgaricus)生長產酸，到達牛乳酪蛋白的等電點(pI)約pH 4.6，使酪蛋白分子靜電荷幾乎為零而沉澱下來，使牛奶蛋白凝集而產生凝乳塊。

2. 添加凝乳酶(rennin)而凝乳：凝乳酶將酪蛋白(casein)之κ-酪蛋白(親水性)水解成副-κ-酪蛋白(疏水性)，並釋出醣巨胜肽(glycomacropeptide)(親水性)，因副-κ-酪蛋白具有疏水特性，使α和β酪蛋白與鈣結合形成之酪蛋白膠粒無親水端，形成牛奶蛋白凝集而產生凝乳塊。

(二)有些乾酪需經熟成（aging）操作，其目的為何？

1. 增加香氣：

(1)製作過程微生物產生的有機酸(如乳酸菌產生的乳酸、醋酸等；熟成黴菌產生的有機酸)，與製作過程微生物產生的醇類(如異型乳酸菌發酵產生乙醇等)，經由酯化反應產生小分子酯類，而具有特殊香氣風味，

(2)靠熟成的黴菌產生很強之脂解酶(lipase)，而分解牛奶脂肪，以產生脂肪酸，與製作過程微生物產生的醇類(如異型乳酸菌發酵產生乙醇等)，經由酯化反應產生小分子酯類，而具有特殊香氣風味。

2. 藍乾酪(blue cheese)：製造會使用Penicillium roqueforti進行熟成。

3. 卡門伯特乾酪(camembert cheese)乾酪：製造會使用Penicillium camemberti進行熟成。

(三)熟成過程乾酪的組成分產生何種變化？

1. 醣類(牛奶主要醣類為乳糖)被分解成作用成有機酸，反應如下：

乳糖變成有機酸

2. 脂肪(三酸甘油酯)被分解成脂肪酸與甘油，反應如下：

三酸甘油酯變成脂肪酸 + 甘油

3. 蛋白質(牛奶主要蛋白質為酪蛋白)被分解成胜肽與胺基酸，反應如下：

蛋白質變成胜肽 + 胺基酸

4. 製作過程微生物產生的有機酸(如乳酸菌產生的乳酸、醋酸等；熟成黴菌產生的有機酸)，與製作過程微生物產生的醇類(如異型乳酸菌發酵產生乙醇等)，經由酯化反應產生小分子酯類，而具有特殊香氣風味，反應如下：

有機酸+ 醇類變成小分子酯類

三、乳品工廠可用染劑還原法（dye reduction method）來分析生乳總菌數。請敘述說明以染劑還原法分析食品總菌數的原理與操作步驟，並寫出常用的染劑名稱

(一)原理：

以甲烯藍(次甲基藍)還原測試法(methylene blue reduction test)為例，將牛乳置於試管中，加入甲烯藍(methylene blue)後，於37 ℃下觀察生乳從藍紫色褪色至白色所需之時間，因為微生物生長會消耗氧氣，降低氧氣還原電位，所以會將methylene blue還原而褪色，若微生物數目愈多，則所需時間愈短且速率愈快。

(二)操作步驟：

1. 取一定量的牛奶置於試管中，呈現白色。

2. 加入少量甲烯藍試劑，呈現藍紫色。

3. 蓋上或鎖上試管的蓋子。

4. 培養於37 ℃的培養箱中。

5. 觀察牛奶從藍紫色褪色至白色所需之時間。

6. 紀錄下牛奶變白色的時間。

7. 比對標準時間，得知大略的菌數。

(二)常用染劑名稱：

1. 甲烯藍(methylene blue)：有氧呈現藍色，而無氧呈現無色(白色)。

2. 刃天青(resazurin)：有氧呈現藍色，無氧先變成粉紅色再變成無色。

四、請說明食品的酸鹼值（pH value）如何影響微生物生長。人們可利用添加酸化劑來調整食品成酸性食品，以抑制病原菌生長。人們發現金黃葡萄球菌（Staphylococcus aureus）可以在以鹽酸為酸化劑所調整之pH 4.5 牛乳中生長，卻無法在以醋酸為酸化劑所調整之pH4.5 牛乳中生長，請解釋其原因

(一)食品的酸鹼值（pH value）如何影響微生物生長：

1. 不佳的pH值：影響微生物生長

對行呼吸作用之微生物細胞，至少有兩方面之影響︰

(1)對酵素之功能：

a. 微生物的酵素反應有最適pH值，當於不適的pH值，酵素可能活性減弱或變性。

b. 微生物需耗能產生足以中和環境pH值成中性的代謝物，而影響必要物質合成之酵素的活性。

(2)對營養物質輸送進入細胞：

2. 終端的pH值：使微生物死亡

(1)破壞吸收營養的酵素(permeases)：細胞膜上的滲酶(permease)。

(2)破壞細胞膜。

(3)H+或OH-滲入細胞內造成蛋白質變性與破壞DNA/ RNA。

(二)人們發現金黃葡萄球菌可以在以鹽酸為酸化劑所調整之pH 4.5 牛乳中生長，卻無法在以醋酸為酸化劑所調整之pH4.5 牛乳中生長，請解釋其原因：

1. 鹽酸為無機酸，解離度超高，幾乎完全解離，鹽酸解離的H+帶電，無法自由進出細胞膜，到達細胞質，所以無法達到抑菌的效果，所以金黃葡萄球菌可以在以鹽酸為酸化劑所調整之pH 4.5 牛乳中生長。

2. 醋酸為有機酸，解離度很低，未解離的醋酸可以自由進出細胞膜，到達細胞質解離成H+，而達到抑菌的效果，所以金黃葡萄球菌無法在以醋酸為酸化劑所調整之pH4.5 牛乳中生長。

3. 有機酸的抑菌機制主要靠以下兩點：

(1)未解離分子進入細胞內解離，對蛋白質(酵素)與DNA變性失活。

(2)未解離分子進入細胞內解離，抑制ATP形成而影響養分之主動運輸。

五、請說明高溫殺菌的原理。細菌的耐熱性依菌株不同而異，請分別說明食品的水分、碳水化合物、蛋白質與脂質含量，以及食物的酸鹼值對同一株細菌耐熱性的影響

(一)高溫殺菌的原理：加熱使微生物之蛋白質變性與DNA、RNA及細胞膜傷害，這些結果造成微生物死亡。一般食品高溫殺菌方法如下：

滅菌(sterilization)

如濕熱滅菌121℃，15分鐘；乾熱滅菌170℃，1小時

全部微生物

食品較少見，一般培養基屬之

皆可

商業滅菌(commercial sterilization)

(100 ℃以上殺菌)如131~142 ℃，2~5秒(135 ℃，3秒) (UHT)

罐頭不同的殺菌方式

大部分微生物(嗜高溫菌及孢子仍未殺死)

罐頭、保久乳等

室溫或冷藏

巴斯德殺菌(pasteurization)

(100 ℃以下殺菌)如LTLT：62~65 ℃，30分HTST：72~75 ℃，15秒

致病菌(包括部分腐敗菌)

低溫殺菌牛乳、水果酒等

冷藏

(二)對同一株細菌耐熱性的影響：

1. 水分含量：

(1)水分含量高，微生物耐熱性低；水分含量低，微生物耐熱性高。

(2)溼熱滅菌較乾熱滅菌能在較低溫度及短時下進行滅菌，因為溼熱滅菌中，熱穿透速率較快，較易造成蛋白質的變性，所以水分高，微生物的耐熱性愈差。

2. 碳水化合物含量：

(1)碳水化合物含量高，微生物耐熱性高；碳水化合物含量低，微生物耐熱性低。

(2)碳水化合物含量上升，微生物對熱之抗性亦會變強，因為碳水化合物會吸水，降低水分，所以提高微生物耐熱性。

3. 蛋白質含量：

(1)蛋白質含量高，微生物耐熱性高；蛋白質含量低，微生物的耐熱性低。

(2)蛋白質含量上升，微生物耐熱性亦會變強，因為蛋白質對微生物具有保護的作用(外層蛋白質變性，阻礙熱傳導)。

4. 脂質含量：

(1)脂質含量高，微生物耐熱性高；脂質含量低，微生物的耐熱性低。

(2)脂質含量愈高，會提高微生物耐熱性，因為脂質含量高，熱傳導性較低(脂肪是熱的不良導體)，所以耐熱性變強。

5. 食物的酸鹼值：

(1)酸鹼值接近中性，微生物耐熱性高；酸鹼值遠離中性，微生物的耐熱性低。

(2)微生物於pH為7.0時耐熱性最強，當提高或降低pH值，均會降低微生物耐熱性，故不同pH值食品可以不同殺菌條件來達到相同殺菌效果。

食品化學

一、請說明食用膠（gum）的定義，並以果膠、關華豆膠及刺槐豆膠為例，分別說明其組成特性及食品上的應用

(一)食用膠（gum）的定義：

自任何陸生、水生植物或微生物菌體中萃取而得之水溶性多醣類，故在食品中常常充當保水劑、增稠劑、懸浮劑、澄清劑、乳化安定劑、泡沫安定劑及成膠劑等。

(二)以果膠、關華豆膠及刺槐豆膠為例，分別說明其組成特性及食品上的應用：

果膠

(pectin)

果膠存在植物細胞壁的中膠層內，作為黏合性及結構性物質，植物中果膠質含量以果實及蔬菜類較高，特別是柑橘類。其組成為半乳糖醛酸(galacturonic acid)或甲基酯化(甲氧基)半乳糖醛酸以α-1,4醣苷鍵(glycosidic bond)鍵結所形成的共聚物(多醣體)，果膠質所含有之多醣主要包括原果膠質(protopectin)、果膠(pectin)、果膠酸(pectic acid)。

高甲氧基果膠可製作果醬、低甲氧基果膠無糖或低糖的果醬與愛玉

關華豆膠(guar gum)

瓜爾豆種子抽出之多醣，由β-D-甘露糖與α-D-半乳糖2：1組成之共聚合物，於冷水中可溶，吸水會膨脹形成黏稠液，加熱後變稀，但不會形成固體的膠質

可充當肉製品的黏稠劑及飲料的安定劑、增稠劑

刺槐豆膠(locust bean gum)

角樹豆種子所抽出之多醣，由β-D-甘露糖與α-D-半乳糖4：1組成之共聚合物，於冷水中可溶一部份，但加熱後可得較大的黏度，但不會形成固體的膠質

可用在魚肉製品中充當品質安定劑或作為麵糰的改良劑

二、畜肉與魚肉皆為動物性蛋白質來源，請說明兩者蛋白質組成之差異及其對加工方式之影響

肌纖維

紅肌纖維

白肌纖維

顏色

紅

白

肌紅素含量

高

低

脂肪含量

高

低

肝糖含量

低

高

粒線體數目與大小

多、大

低、小

微血管密度

高

低

纖維直徑大小

小

大

收縮速度

慢

快

收縮形式

強直

間歇

氧化代謝

高

低

醣解代謝

低

高

1. 紅肌適於持久型活動，為理想的氧化型式代謝反應；白肌適合劇烈運動。

2. 紅纖維有較厚的肌鞘，肌漿網的延展性差而不發達，肌漿比白纖維少；白纖維的肌漿網較發達以提供其快速收縮。

凝膠

貢丸(油脂含量多，可利用乳化及凝膠方式製作)

魚丸(脂肪較少，口感較澀)

供餐方式

煎牛排(肌紅素較多，風味較多層次)

炸魚排(魚肉脂肪較少，可利用油炸方式)

肌紅素較多容易腐敗變色，可添加亞硝酸鹽類保色及防腐

三、巧克力的主成分可可脂為同質多晶性之脂質，請說明可可脂之可能結晶型態與特性，並說明製備巧克力時如何做到「只融於口，不融於手」的要求。

(二)說明製備巧克力時如何做到「只融於口，不融於手」的要求：

可可脂有六種不同的多晶型狀態，只有第五種(β2-3類型，熔點33.8 ℃)有最適宜的性質，要將可可脂製成巧克力，就是應用可可脂的同質多晶性，利用調溫(tempering)來使可可脂的晶型能於人體體溫下熔化(熔點範圍狹小，入口即化)，而達到“只溶你口，不溶你手”，而單一晶型結構也有滑潤口感與光澤產生。

調溫(tempering)：為一種加工手段，即利用不同溫度之調溫操作，可形成不同程度的混合結晶，利用結晶方式改變油脂的性質，使得到理想的同質多晶型和物理狀態，從而增加油脂的利用性和應用範圍，如巧克力達到“入口即化”，作法如下所述：

1. 將巧克力加熱成液態巧克力(使所有晶型狀態熔化)。

2. 然後冷卻時開始結晶成適宜的晶型(β2-3類型)。

3. 之後再加熱至剛好適宜的晶體之熔點(33.8 ℃)以下而凝固。

4. 使不適合類型的晶體仍在熔化狀態而分離。

四、茶葉中的酚類化合物（如兒茶素）為無色物質，然經過製茶後沖泡可得不同顏色的茶湯，請說明酚類化合物於製茶過程產生之化學變化對茶湯色澤的影響。

(一)酚類化合物於製茶過程產生之化學變化：

主要於較室溫高溫、潮濕條件下與有氧其況下，使酚類化合物（如兒茶素）進行酵素性褐變反應(enzymatic browning reaction)之發酵，如茶黃素(theaflavin)和茶紅素(thearubigin)之酵素性褐變產物：

1. 羥化作用(hydroxylation)：單元酚(monophenol)(如酪胺酸)經酚羥化酶(phenol hydroxylase)或稱甲酚酶(cresolase)作用成二元酚(diphenol)。

單元酚(monophenol)包括酪胺酸(tyrosine)。

2. 氧化作用(oxidation)：

二元酚經多酚氧化酶(polyphenol oxidase)或稱兒茶酚酶(catecholase)形成二苯醌類化合物(diquinone)。

3. 氧化(oxidation)與聚合(polymerization)作用：

二苯醌類經氧化與聚合形成黑色素(melanin)。

△酚酶(phenolase)包括或稱酚羥化酶(phenol hydroxylase)、多酚氧化酶(polyphenol oxidase)、酪胺酸酶(tyrosinase)。其分子結構含銅離子。

(二)對茶湯色澤的影響：

1. 不發酵茶：茶黃素(theaflavin)和茶紅素(thearubigin)少，主要為淺黃綠色，如綠茶。

2. 半發酵茶：茶黃素(theaflavin)和茶紅素(thearubigin)中，主要為黃褐色，如烏龍茶。

3. 全發酵茶：茶黃素(theaflavin)和茶紅素(thearubigin)多，主要為紅褐色，如紅茶

五、請說明食品水活性（water activity）與平衡相對濕度（equilibriumrelative humidity）的關係，以及水活性的高低對食品於貯存過程中可能發生之微生物繁殖與油脂氧化速率之影響。

(一)食品水活性(water activity, Aw)與平衡相對濕度(equilibriumrelative humidity, ERH)的關係：

1. 食品水活性大於空氣中的相對溼度則會發生脫水現象。

2. 食品水活性小於空氣中的相對溼度則會發生吸水現象。

3. 若食品水活性等於空氣中的相對溼度，則不會發生脫水或吸水現象，此時食品的水分含量稱為平衡水分含量(equilibrium moisture content)；而空氣的相對溼度稱為平衡相對溼度(% equilibrium relative humidity, ERH)。

4. 以平衡相對溼度(% equilibrium relative humidity, ERH)的數字除以100或ERH %即為食品的水活性：Aw = ERH的數字/100 or ERH %。

(二)水活性的高低對食品於貯存過程中可能發生之微生物繁殖與油脂氧化速率之影響：

水活性與相對反應速率曲線圖

1. 微生物的繁殖：對一般生物之生長，其水活性最低限度大致如下：

(1)黴菌：0.70以上，大部分黴菌需Aw 0.80以上

(2)酵母菌：0.75以上，大部分酵母菌需Aw 0.85(0.88)以上

(3)細菌：0.80以上，大部分細菌需Aw 0.90以上

2. 油脂氧化速率：Aw值達0.7~0.8時氧化速率最大。當Aw降至0.3左右時，油脂之氧化速率最低，0.3以下又反而升高。

(1)於高Aw下(0.7~ 0.8)：氧化速率高，與油脂可浮於水面，水中溶氧高，氧氣進行油脂氧化反應作用有關

(2)於低Aw下(約0.3)：氧化速率最低，水分可與氫過氧化物(ROOH)結合抑制後續反應，且水可提供電子以抑制自由基生成以抑制油脂氧化，及水可與金屬離子水合而減低金屬離子催化油脂氧化之反應

(3)於極低Aw下(0.3以下)：水分子幾乎不存在，原先水分子存在之空間形成多孔狀，增加脂質與氧氣接觸面積，金屬離子也更容易與油脂接觸而催化油脂氧化

食品加工學

一、食品在儲存期間會因不同程度之劣化反應(deterioration)而降低其感官性、營養價值、安全性以及美學上的吸引力等。請從品質劣化之反應動力(reaction kinetics)及活化能(activation energy)的角度，詳細說明如何分析加工食品品質劣化反應的反應速率常數及活化能，以及訂定產品之保存期限

1. 品質劣化之反應動力(reaction kinetics)：食品加工中涉及的大多數反應，遵循一級反應(first order reaction)，為最簡單的反應型式，其速率指由單一反應物濃度決定，即反應速率與反應物濃度成正比。一級反應速率只決定於反應物本體的不穩定性。

由以上反應動力學觀點，當獲得反應速率常數(k)，即可知原濃度經t時後，殘餘的濃度；透過已知可接受的濃度，即可判定產品之保存期限。然而，每一反應在固定溫度下有一定的反應速率常數(k)，故被提及時必須考量溫度(因產品製造及儲藏時溫度會變動)，此時就需要瞭解阿瑞尼斯方程式(Arrhenius equation)中，影響反應速率常數(k)之因子。

2. 阿瑞尼斯方程為化學反應的速率常數與溫度之間的關係式。

3. 訂定產品之保存期限：參照「市售包裝食品有效日期評估指引

步驟1：分析食品劣變的因子

步驟2：選擇評估產品品質或安全性的方法

微生物學分析(如總生菌數、大腸桿菌群數、大腸桿菌數等)

感官品評(如視覺、嗅覺、味覺等)

物理及化學分析(如黏度、濁度、糖度、酸度等)

成分分析(如維生素、多酚類、脂肪酸等)

步驟3：擬定有效日期的評估計畫

步驟4：執行有效日期的評估計畫

步驟5：決定有效日期

步驟6：監控有效日期

二、請說明擠壓(extrusion)加工的基本原理，包括擠壓機(extruder)的作用方式、影響擠壓成敗優劣之操作因子，以及其在食品工業上的應用

1. 擠壓機(extruder)的作用方式：

(1) 套筒：套筒中可安裝冷卻或加熱裝置，或於中空的螺軸內注入蒸氣以達加熱效果。

(2) 螺軸：

A 送部：主要在使足夠原料進入擠壓機內，因此其螺牙較深，壓送部的長度通常佔螺軸全長的10~25%。

B. 熔融部：主要功能在使固態食品原料轉變成熔融狀、定型的塑性麵糰，通常佔螺軸全長的一半左右。

C. 量排部：通常具有最淺的螺牙，目的在增加摩擦剪力，並使熱能的傳送更為迅速，因此不僅所損耗的機械能最多，並且溫度上升也最為迅速。

(3) 模孔：模孔為擠壓機末端的小開口，食品從模孔擠出，依模孔的各種不同設計，食品形成各種形狀。

2. 影響擠壓成敗優劣之操作因子：

(1) 套筒溫度：

A. 膨發：筒套通入蒸汽，利用擠壓處理時產生的高壓與高溫，於模孔出口處迅速轉變成常壓時所形成的壓力差，使食品中的水蒸氣在瞬間蒸發所引起。

B. 不膨發：筒套安裝冷卻裝置，降低溫度及壓力，使其不產生瞬間膨發現象。

(2) 馬達轉速：影響內部壓力與混合狀態，轉速越快，混合效果越好，內部壓力越大。

(3) 螺牙距離與齒狀分布：影響混合狀態。距離越短，混合越均勻；齒狀越多，剪切力越強，分子切斷越明顯。

(4) 水分含量：越多，再結合、組織化、混合與膨發效果較好；太少則成品容易龜裂。

(5) 單雙軸型態：

A. 單軸擠壓機：具有一支螺軸，所使用的原料必須使用粒度大略一定者，原料的水分含量最高限於35%，油脂含量最高限於4%，糖分含量最高限於10%，原料的一部分只受一點熱處理，或完全不受熱處理。

B. 雙軸擠壓機：適合微粉末或榖粒的直接加工，通常不同大小或不整齊的粒子，都可適於雙軸擠壓機。適合之原料水分含量5~95%。

3. 食品工業上的應用：肉品加工、通心麵(micaromi)的製造、人造肉、膨發食品、零食、嬰兒食品、健康食品、糖果、餅、餅乾，麵包、酒類發酵基質的前處理

三、食用油脂精煉常採取之五大程序為何？請詳細說明各個程序的目的、實施方法及原理

靜置及脫膠(setting and degumming)

目的：移去膠質以磷脂質為主，而卵磷脂佔大多數

方法：油與3%水或水蒸汽混合，於60℃下攪拌20分鐘，再離心或靜置。

脫酸(deacidification)

目的：脫去油中之游離脂肪酸

方法：以氫氧化鈉加熱攪拌油脂，靜置分離沉澱物(皂腳)

脫色(decolorization)

目的：除去油脂中的色素如葉綠素或β-胡蘿蔔素

方法：常用活性碳或酸性白土去除色素

脫臭(deordorization)

目的：除去加工過程中產生之醛與酮等臭味或植物特有臭味

方法：常用真空抽氣

冬化(winterization)

目的：去除臘質(長鏈飽和脂肪酸)與高融點的甘油酯

方法：降溫至5℃，結晶析出後再行過濾，持續5.5小時

四、請寫出豬肉酥之製程，包括各加工步驟的目的及原理，並說明該類加工食品可能發生的食安或健康風險的原因(請舉出3項)及其相對應措施

1. 加工步驟的目的及原理：

原料肉切塊煮熟分絲乾燥冷卻金屬檢測包裝成品儲存

(1) 原料肉：豬之前後腿或里脊肉為佳。工廠都用後腿或淘汰豬(老母豬、公豬)為原料。

(2) 切塊：把筋膜及肥肉去除，切塊須順著纖維切成10公分長條形。

(3) 煮熟：煮至肉纖維易分開為止。

(4) 分絲：使纖維狀分開。除可增加與添加物接觸之表面積，亦是成品特色需求。

(5) 乾燥：可用培炒方式炒乾，並可添加紅糟用以著色(不得含有人工色素)，或是豆粉及麵粉作為填充料(不得超過煮熟原料肉重之15%)。此外，市售豬肉酥會利用食用豬油進行酥炒來改變口感。

(6) 冷卻：降低劣化反應。

(7) 金屬檢測：防止金屬異物混入。

(8) 包裝：一般包裝(袋裝或罐裝皆可)，通常會加入除氧劑(如鐵包)。

(9) 成品：

A. 肉酥為現今國家標準之正名，如有必要以俗名肉鬆出現，必須在肉酥(大字體)正名之右下方以肉鬆(小字體)出現之。

B. 色澤：外觀鮮美呈無焦化物。

C. 氣味：具固有之甘香，不得有焦臭、油臭或其他不良氣味。

D. 口味：鹹甜適口，入口鬆酥易碎，不得有油脂酸敗味。

E. 粗細：肌肉纖維酥鬆，油結凝塊之大小均勻，不得含有硬固不化之渣質。

F. 純度：不得含混筋腱、焦化纖維，植物或骨粉污物及異物。

2. 可能發生的食安或健康風險的原因及其相對應措施：

原料有問題

化學性

透過檢疫證明及第三方送檢資料確認為優良豬肉，且無藥殘、無摻假、非病死豬及具有產地證明。

乾燥不完全

生物性

檢測水活性(Aw<0.85)及含水量(<50%)。

金屬異物混入

物理性

通過金檢機檢測(每批一次)，減少刀削或鐵絲等液物混入。

五、請說明下述每小題所列二個乾燥加工相關名詞或現象之意涵，及兩者之

差異或關聯性。(每小題5分，共20分)

(一) 濕球溫度與乾球溫度

(二) 恆率乾燥期與減率乾燥期

(三) 濕重基準與乾重基準

(四) 表面硬化(case hardening)與皺縮(shrinkage)

(一)

1. 濕球溫度(Wet bulb temperature)：溫度計感溫點表面保持潮濕狀態下所測之溫度。

2. 乾球溫度(Dry bulb temperature)：在乾燥表面條件下，溫度計所測得之溫度。

3. 差異與關聯性：因水分存在，濕球溫度計溫度應較低，因熱能會用於水的蒸發潛熱；而乾球溫度測得時，為空氣的水分狀態之溫度，溫度應較高。當兩溫度差異小時，代表濕球溫度的水分與乾球溫度所接觸的水分差異小，即相對濕度大。舊時代工廠可透過乾、溼球溫度差異可得知廠區環境之相對濕度，用以監控製程或儲存時，乾燥產品會不會因相對濕度太高，因吸濕而導致劣化的可能性。

(二)

1. 恆率乾燥期：乾燥初期，熱能主要用來食品表面蒸發，大約移走90%的自由水，表面水分的蒸發量與內部水分的擴散量達成平衡，乾燥速率固定。此時，食品品溫維持一定，對食品品質的影響較少。食品表面的溫度等於空氣的濕球溫度，其表面蒸氣壓為飽和蒸氣壓。

2. 減率乾燥期：經過恆率乾燥期後，表面蒸散速度減緩，此時去除輕度束縛的水分，大約移走10%。即食品再經進一步乾燥，表面蒸發速率大於內部擴散速率，同時品溫上升，食品容易產生表面硬化現象，乾燥速度逐漸降低(第一段減率乾燥期)。再度乾燥時，會受到食品內水分移動速度的影響。到乾燥最困難時期，水分在食品內部蒸發，而以蒸氣狀態擴散到表面(第二段減率乾燥期)。此時，食品品溫逐漸提高，對食品品質的影響較大。食品表面的溫度等於空氣的乾球溫度。

3. 差異與關聯性：透過實驗，可獲得乾燥過程中之乾燥特性曲線圖，除了瞭解自由水含量的多寡，亦可瞭解加熱對水分移除及食品營養素之受限狀態。其中，恆率乾燥期與減率乾燥期接點的臨界含水率可用於判斷溫度何時可以增加，以減少表面硬化導致的乾燥不完全及保留較多的營養素(高溫短時)。

(三)

1. 濕重基準(Ww)：對全重量表示的水分比例，稱水分百分率(water percent)，通常以"%"表示。

2. 乾重基準(Wd)：對完全乾燥物重量表示的水分比率，稱含水率(water content)，通常以"X kgH2O/kg乾重"表示。

3. 差異與關聯性：Ww = Wd/(1+Wd)，因乾燥過程，只有水分移除，乾重沒有改變，故得知單位乾重不變，可用來簡化乾燥過程中計算。

(四)

1. 表面硬化(case hardening)：乾燥過程中，若表面接觸較高熱能，水分快速移除並產生熔融狀態，封閉多孔性質，此時表面蒸發速率會大於內部擴散速率，產生外部質地便硬的現象，水分無法移出。

2. 皺縮(shrinkage)：乾燥過程中，水分完全移除，縮小後表面會形成皺褶狀態，即水分損失造成的體積縮小過程。

3. 差異與關聯性：兩者皆為大顆粒食品乾燥過程會探討的問題，與成品要求狀態有關。表面硬化容易產生乾燥不完全現象，可透過先較低溫乾燥，待表面自由水移除後再提高溫度解決表面硬化問題(逆流熱風，食品與熱風方向相反)；皺縮會使成品外觀無法維持原始狀態，相對的可先利用針刺使表面積增加，再用高溫乾燥即可(順流熱風，食品與熱風方向相同)。

食品衛生安全與法規

一、依「食品良好衛生規範準則」附表二之食品業者良好衛生管理基準規定，新進食品從業人員應先經醫療機構健康檢查合格後始得聘僱；雇主每年應主動辦理健康檢查至少一次。請說明其健康檢查之項目需包含那些項目？並請自前述健康檢查項目中，舉三例說明，造成該等疾病病原體之特性、主要傳染源、致病症狀及預防方法

(一)請說明其健康檢查之項目需包含那些項目？

1. A型肝炎。

2. 手部皮膚病、出疹、膿瘡、外傷。

3. 結核病、傷寒或其他可能造成食品污染之疾病。

(二)並請自前述健康檢查項目中，舉三例說明，造成該等疾病病原體之特性、主要傳染源、致病症狀及預防方法：

1. A型肝炎：A型肝炎病毒

(1)特性：單股RNA、絕對寄生。

(2)主要傳染源：患者糞便經口、飛沫(口水)。

(3)致病症狀：嘔吐、腹痛、腹瀉、肝腫大、黃疸。

(4)預防方法：

a. 注意飲食衛生，進行公筷母匙。

b. A型肝炎疫苗注射。

2. 結核病：肺結核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)。

(1)特性：G(+)細菌(不易染色)、為抗酸性(Acid-fast)菌，以抗酸性染色(Acid-fast staining)成紅色、無芽孢、桿狀菌、無鞭毛、好氧或兼性厭氧菌。

(2)主要傳染源：帶原者呼吸道之飛沫(口水)。

(3)致病症狀：肺結核與血痰。

(4)預防方法：

a. 戴口罩、勤洗手、保持空氣流通、避免不要要的探病、原理患者或帶原者。

b. 卡介苗之疫苗注射。

3. 傷寒：傷寒沙門氏桿菌(Salmonella typhi)

(1)特性：G(-)細菌、無芽孢、桿狀菌、有鞭毛、好氧或兼性厭氧菌。

(2)主要傳染源：受汙染不潔的食物或水、患者血液、糞便、尿液。

(3)致病症狀：嘔吐、腹痛、腹瀉、發燒、敗血症、傷寒。

(4)預防方法：

a. 飲食衛生、遠離患者。

b. 傷寒疫苗注射。

二、黴菌毒素多為黴菌的二次代謝產物。請說明何謂二次代謝產物？黴菌毒素與細菌毒素的差異為何？

(一)二次代謝產物：

微生物細胞生長至末期才合成，非生長所必需(有目的)的代謝產物，如抗生素、色素、毒素及紅麴之Monacolin K、GABA及Dimerumic acid等。於靜止期(stationary phase)取。

(二)黴菌毒素與細菌毒素的差異：

毒素耐熱性

黴菌毒素耐熱

細菌之外毒素不耐熱，除了金黃色葡萄球菌的腸毒素

毒素成分

小分子化合物，屬於半抗原(hapten)

外毒素(exotoxin)：為大分子蛋白質，屬於抗原(antigen)

內毒素(endotoxin)：屬於小分子A型脂質(lipid A)，為G(-)菌細胞壁之脂多醣(lipopolysaccharide, LPS)成分

症狀

除了嘔吐、腹痛、腹瀉外，大部分具慢性的臟器毒性或致癌性

主要為嘔吐、腹痛、腹瀉，而G(-)食品中毒菌會造成發燒

中毒機制

食入含有黴菌毒素的食品後，黴菌毒素會作用於腸道，造成急性的症狀，如嘔吐、腹痛、腹瀉，及腸道吸收後，經由血液輸送至特定器官，造成慢性的臟器毒性或致癌性。黃麴毒素為例，其B1最毒，會與肝細胞粒腺體DNA結合，而產生病變使致癌(IARC 1)

病原菌在食品中繁殖時產生的外毒素(如金黃色葡萄球菌的腸毒素與肉毒桿菌的神經毒素)，攝取該食品後：

1. 腸毒素(enterotoxin)：作用於腸道，引起嘔吐、腹痛、腹瀉

2. 神經毒素(neurotoxin)：經由腸道傳送至血液中，到達神經阻礙乙醯膽鹼釋放，抑制神經傳導，引起視力減退、最後因呼吸麻痺而死亡

三、臺灣曾發生大規模麻痺性貝毒中毒為何種貝類？主要蓄積部位為何處？主要中毒症狀為何？毒素來源為何？

(一)臺灣曾發生大規模麻痺性貝毒中毒為何種貝類？

麻痺性貝毒(Paralytic Shellfish Poisoning)之蛤蚌毒素(Saxitoxin)主要存在於二枚貝，通常存在貽貝、帆玄貝、立蛤、西施舌貝等雙殼綱軟體動物中。毒性特性微：

1. 現在已知對人最毒的神經毒素之一，口服劑量0.5~1毫克便可致人於死。

2. 發病時間：30分鐘左右。

3. 毒素具耐熱性。

(二)主要蓄積部位為何處？

貝類的消化管道中。

(三)主要中毒症狀為何？

1. 中毒機制：毒素高度專一地結合在神經細胞的鈉離子管道而抑制神經細胞鈉離子傳遞，阻礙神經訊息的傳遞。到目前為止，此毒素仍無解毒劑可醫治。若能拖過12小時，通常可漸漸恢復正常。

2. 中毒症狀：

(1)輕微：口、唇、舌、臉麻木，具燒熱感，並蔓延至脖子、身體及四肢漸呈麻痺狀態。

(2)嚴重：肌肉運動失調、頭痛、嘔吐、語言困難，最後引起呼吸麻痺而死亡。

(四)毒素來源為何？

此毒素是由屬於渦鞭毛藻的膝溝鞭毛藻(Gonyaulax catenella)、Alexandrium spp.和Pyrodinium spp.所產生，這種單細胞海藻微生物是浮游生物中主要成員之一，在某種狀況下，會群集生長，造成所謂紅潮(Red Tides)，貝類攝食有毒的渦鞭毛藻，使毒素累積於貝類的消化管道中(貝類本身不會中毒，原因不詳)，一旦動物攝食了這種毒貝，便造成中毒。

四、請說明乳酸鏈球菌素（nisin）可做為何種食品添加物使用，其法規之使用限制、分子特性及其抑制微生物種類與作用機制為何？

(一)乳酸鏈球菌素（nisin）可做為何種食品添加物使用：

1. 防腐劑(preservatives)。

2. 由乳酸乳酸球菌(Lactococcus lactis)產生的蛋白質類抗生素之細菌素(Bacteriocin)，屬於生物防腐劑(biopreservatives)。

(二)其法規之使用限制：

1. 使用限制：無。

2. 使用食品範圍及限量：本品可使用於乾酪及其加工製品；用量為0.25g/ kg以下。

(三)分子特性：

1. 細菌所產生之蛋白質類物質，可抑制和其血緣相近的菌種。

2. 對熱穩定。

3. 不具動物毒性。

4. 可殺死腐敗菌株。

5. 可於動物腸道中被酵素分解。

(四)抑制微生物種類：

可抑制Gram positive細菌尤其是產孢菌，和抑制其孢子萌發。

(五)作用機制：

造成微生物細胞膜之傷害，使細胞質內之物質外流。

五、請分別就我國食品安全衛生管理法及聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）所組成之食品標準委員會（Codex）對基因改造生物（genetically modified organism）定義進行說明，並請列舉三種目前臺灣已核准上市之基因改造生物（作物），並說明其基因改造特性。

(一)我國食品安全衛生管理法及聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）所組成之食品標準委員會（Codex）對基因改造生物（genetically modified organism）定義進行說明：

1. 我國食品安全衛生管理法：

(1)基因改造生物(Genetically Modified Organism, GMO)：生物體基因之改變，係經前述『基因改造技術』所造成，而非由於天然之交配或天然的重組所產生。

(2)基因改造技術(Gene Modification Techniques)：指使用基因工程或分子生物技術，將遺傳物質轉移或轉殖入活細胞或生物體，產生基因重組現象，使表現具外源基因特性或使自身特定基因無法表現之相關技術。但不包括傳統育種、同科物種之細胞及原生質體融合、雜交、誘變、體外受精、體細胞變異及染色體倍增等技術。

2. 聯合國糧農組織/世界衛生組織（FAO/WHO）所組成之食品標準委員會（Codex）：「基因改造生物」是指基因遺傳物質被改變的生物，其基因改變的方式係透過基因技術，而不是以自然增殖及/或自然重組的方式產生。此基因改造技術可包括：

(1)載體系統重組核酸技術。

(2)藉由顯微注射法(micro-injection)、巨量注射法(macro-injection)及微膠囊法(micro-encapsulation)將生物體外製備之遺傳物質直接注入生物體內的技術。

(3)細胞融合或雜交技術而能克服自然生理學上、生殖上或重組上的障礙。(此障礙係指供應細胞或原生質在分類上並非屬於同一科)。此技術不包括：體外受精(in vitro fertilization)、接合作用(conjugation)、傳導作用(transduction)、或轉整形作用(transformation)、多倍體誘發(polyploidy induction)、突變形成(mutagenesis)；分類學上同一科細胞之細胞融合。

(二)請列舉三種目前臺灣已核准上市之基因改造生物（作物），並說明其基因改造特性：

1. 基因改造黃豆：耐除草劑、耐嘉磷塞、抗蟲、高油酸、十八碳四烯酸、低飽和脂肪及高油酸、混合型基因改造黃豆。

2. 基因改造玉米：抗蟲、抗除草劑、耐嘉磷塞、耐旱、混合型、阿法澱粉酶、提升玉米穗生物量。

3. 基因改造棉花：抗蟲、耐除草劑、耐嘉磷塞、混合型、保鈴棉。

4. 基因改造油菜：耐除草劑、耐嘉磷塞、混合型。

5. 基因改造甜菜：耐嘉磷塞。

食品分析與檢驗

一、某火腿工廠研發部利用韓特（Hunter）色差儀分析A、B 兩款新製備的蒟蒻火腿，其中L 值A＞B；a 值A 為正值，B 為負值；b 值A 為正值，B 為負值；請說明L、a、b 值各代表的意義，以及對新產品的色澤要求是鮮豔橙紅色，那一款較符合需求？

(一)請說明L、a、b 值各代表的意義：

1. L、a、b 值：

L 亮度（lightness）(0是黑色；100是白色)

+a 紅色度（redness）

+b 黃色度（yellowness）

-a 綠色度（greenness）

-b 藍色度（blueness）

2. 明度(Value or lightness)：

不同的色彩，有不同的明暗；色彩的「明度」即是色彩明暗的程度，如純黃色比純綠色來得明亮；純黃色是明度高的色彩，而純綠色的明度略低。

可以在同一色相色彩，以加入白色(提高L值)來提高明度；加入黑色(降低L值)來降低明度的方式，產生一系列的色彩變化，如淺紅、淡紅、亮紅、深紅、暗紅即是紅色不同的明度變化。

3. 色相或稱色調(hue)：

色相是用來區分色彩的名稱，即是依不同波長色彩的相貌所稱呼的「名字」，如紅、綠、黃、藍、橙、紫、藍綠、黃綠、黑、白、灰色(如下圖所示)。當我們描述色彩時，最常用「色相」來溝通，產生共識。

(二)對新產品的色澤要求是鮮豔橙紅色，那一款較符合需求？

1. A款新製備的蒟蒻火腿。

2. L 值A＞B：A較亮(淺)，B較暗(深)。

3. a 值A 為正值，B 為負值；b 值A 為正值，B 為負值：

(1)A為紅色+黃色=橙紅色。

(2)B為綠色+藍色=藍綠色。

二、食品在生產和儲備過程中，L-抗壞血酸會被氧化成L-脫氫抗壞血酸，請說明如何利用2, 6-二氯酚靛酚（2, 6-dichlorophenol indophenol）滴定法測定芭樂果汁產品中維生素C 總含量，以及如何分別測定其還原-氧化互變形式個別的含量？

(一)利用2, 6-二氯酚靛酚（2, 6-dichlorophenol indophenol）滴定法測定芭樂果汁產品中維生素C 總含量：

1. 原理：(2, 6-二氯酚靛酚只能測得還原型維生素C含量)

維生素C具有還原力，可使滴入的氧化型2,6-二氯靛酚(2,6-dichloro indophenols)(微鹼成藍色)還原而呈現無色。當溶液中還原型維生素C被作用完時，氧化型2,6-二氯靛酚無法被還原，因樣品液呈酸性（因為偏磷酸醋酸的添加），則二氯靛酚由鹼性變呈酸性，顏色即由藍色轉成紅色。所以當樣品液由無色變為淡紅色時，即表示已達滴定終點。計算所消耗2,6-二氯靛酚的量，即可算出還原態維生素C的量。

2. 步驟：

(1)靛酚標準液的K值計算：

a. 取2.0 mL還原型維生素C標準溶液加入含有5 mL m-HPO3-HOAc溶液的三角錐瓶中，以靛酚標準溶液滴定至玫瑰紅持續30秒為止(c mL)。

b. 同樣地取7.0 mL m-HPO3-HOAc溶液，以靛酚標準溶液滴定至玫瑰紅色，式為空白試驗(d mL)。

c. 還原型維生素C標準溶液滴定數減去空白試驗滴定數，計算出1 mL靛酚標準液中相當於還原型維生素C的mg數(K值)。

(2)果汁中維生素C含量測定：

a. 取果汁過濾，取等量(V mL)HPO3-HOAc溶液混合成樣品液。

b. 取10 mL樣品液，加5 mL HPO3-HOAc溶液以靛酚滴定之a mL。

c. 取10 mL蒸餾水，加5 mL HPO3-HOAc溶液，作為空白試驗，滴定b mL。

d. 計算果汁中維生素C之量。

(二)如何分別測定其還原-氧化互變形式個別的含量？

1. 胼(hydrazine)比色法計算氧化型維生素C：利用氧化型維生素C與2,4-二硝基苯胼(2,4-dinitrophenylhydrazine)作用，會合成脎(osazone)的紅色產物，測定540 nm吸光值，當吸光值越大，代表紅色的脎產生愈多，表示氧化型維生素C含量愈多，比對標準曲線計算之。可將還原型維生素C氧化，可測得總維生素C的含量。

2. 還原型維生素c由2, 6-二氯酚靛酚方法求得，氧化型維生素C由胼(hydrazine)比色法求得，兩者維生素c相加即為芭樂果汁產品中維生素C 總含量。

三、請說明為何能利用酵素法測定D-蘋果酸含量，而證實購入的蘋果汁並非宣稱的純天然新鮮蘋果汁？

(一)天然新鮮蘋果酸為L-蘋果酸(L-malate)。

(二)而非天然蘋果汁會添加DL-蘋果酸(DL-malate)調整酸度，檢測D-蘋果酸(D-malate)的存在與含量，便成為是否為純天然新鮮蘋果汁的檢測依據。

(三)非天然蘋果汁添加的DL-蘋果酸(DL-malate)，其中D-蘋果酸(D-malate)可以用酵素：D-蘋果酸脫氫酶(脫羧) [D-malate dehydrogenase (decarboxylating)](EC 1.1.1.83)反應產生NADH，反應如下：

D-蘋果酸(D-malate) + NAD+ ⇄ 丙酮酸(pyruvate) + CO2 + NADH + H+

(四)產物中的NADH於340 nm具吸光特性，我們可以用比色法檢測樣品340 nm吸光值，比對標準曲線，即可計算出樣品D-蘋果酸(D-malate)含量，而證實購入的蘋果汁並非宣稱的純天然新鮮蘋果汁。

(五)或用朗伯-比爾定律的方程式，來計算樣品NADH濃度再換算D-蘋果酸(D-malate)的濃度。

A = α × l × c

所以c = A/ α × l

A：溶液吸光度= log(I0/I1)，其中I0為入射光的強度(erg/cm2)，I1為透過光的強度(erg/cm2)；

l：吸收槽中液層厚度(cm)，通常為1 cm

c：待測樣品溶液的濃度(M or mol/ L)

α：莫耳吸光係數(L/ mol × cm)，它為物質的特性常數。

四、請說明利用乾式灰分測定法測定食品灰分的原理，以及試樣品若分別為水分含量高、灰化時會膨脹和油脂類食品等樣品時，其前處理步驟各為何？

(一)乾式灰分測定法測定食品灰分的原理：

1. 原理：食品加熱至500~ 600 (550) ℃時，水分和其他有機物質會蒸發或氧化成二氧化碳、氮氣等氣體逸失，而殘存的無機鹽類及燃燒不完全的碳，總稱之為粗灰分。灰分中鉀、鈉、鈣、鎂含量較多，而鋁、鐵、銅、鋅、砷、碘、氟、錳等含量較少。

2. 方法與步驟：

(1)坩堝前處理：

a. 小坩堝於10 % 鹽酸(HCl)溶液中浸煮2小時後洗淨。

b. 洗淨後於600 ℃灰化4小時。

c. 冷卻，取出放於乾燥器中冷卻至室溫，稱重(W0)。

(2)乾式灰化：(灰化前可先乾燥，計算灰分時再算回)

a. 稱3~ 5 g樣品放置坩堝中稱重(W1)。

b. 置於550 ℃灰化爐中灰化5~ 10小時(或隔夜)。

c. 稍冷，取出放於乾燥器中冷卻至室溫，稱重(W2)。

灰分量(%) = 灰分重(g)/樣品重(g) × 100 %

(二)試樣品若分別為水分含量高、灰化時會膨脹和油脂類食品等樣品時，其前處理步驟：

1. 水分含量高：如醬油、醋、飲料等須於水浴上蒸乾，目的是先去除水分，否則樣品會因沸騰而飛濺，導致樣品損失，影響結果。其他水分含量高之檢體（如蔬菜、水果、肉、魚及其製品）則須先於100℃之烘箱內充分乾燥。

2. 灰化時會膨脹：如蔗糖及醣分含量高之樣品(如牛奶糖、果醬等)、精製澱粉、蛋白及少部分魚類(鮪魚、鯉魚、烏賊、蝦等)，可先置於300℃以下進行碳化至檢體不再膨脹後，再進行灰化。

3. 油脂類食品：可先慢慢加熱除去水分，再以強熱，使其燃燒至火焰熄滅前，加蓋。

五、請說明下列食品分析相關配對基本名詞的差異。（每小題5 分，共20 分）

(一)準確度（accuracy）-精密度（precision）

(二)偵測極限（limit of detection）-定量極限（limit of quantification）

(三)絕對誤差（absolute error）-相對誤差（relative error）

(四)絕對偏差（absolute deviation）-相對偏差（relative deviation）

(一)準確度（accuracy）-精密度（precision）：

1. 準確度（accuracy）：是指測量值與公認值(實際值或稱真值)接近的程度，是將測量值與公認值或真值做比較，探討兩者間的誤差。準確度的高低可以用絕對誤差(E)或相對誤差(Er)表示。

2. 精密度（precision）：是指在相同條件下，進行多次測量所得到數據間的一致性，是表示各測量值彼此互相接近的程度，可說是測量結果的再現性。精密度的高低可以用變異係數(CV)，當CV小於5 %，表示精密度可以接受。

(二)偵測極限（limit of detection）-定量極限（limit of quantification）：

1. 偵測極限（limit of detection）：指以系列濃度漸低的目標物溶液，逐一測定直到最低可測出(正確定性)的目標物濃度或含量，即為本方法此目標物的檢測極限，但無法正確的定量出樣品的濃度。

2. 定量極限（limit of quantification）：係同樣以系列濃度漸低的目標物溶液，逐一測定得到能夠正確定量的最低濃度或含量，且測定結果具有適當的準確度與精密度。定量極限通常為偵測極限的3倍。

(三)絕對誤差（absolute error）-相對誤差（relative error）：

1. 絕對誤差（absolute error, E）：指平均值與公認值(真值)的差異，絕對誤差越接近零，則準確度越高

2. 相對誤差（relative error, ER）：指平均值減公認值(真值)再除以公認值的百分比，相對誤差越接近零，則準確度越高，

四)絕對偏差（absolute deviation）-相對偏差（relative deviation）：

1. 絕對偏差（absolute deviation, di）：指某一次測量值與平均值的差異

2. 相對偏差（relative deviation, DR）：指某一次測量值減平均值再除以平均值的百分比

食品工廠管理

一、依據「食品工廠建築及設備設廠標準」，食品工廠之機器設備設計及機器設備材質應符合那些規定？（25 分）

參考「食品工廠建築及設備設廠標準」(107.9.27)第七條：食品工廠之機器設備設計及機器設備材質應符合下列規定：

一、機器設備設計：用於食品或食品添加物產製用機器設備之設計和構造應能防止危害食品或食品添加物品質衛生，易於清洗消毒，並容易檢查。應有使用時可避免潤滑油、金屬碎屑、污水或其他可能引起污染之物質混入產品之結構。

二、機器設備材質：所有用於食品或食品添加物處理區及可能接觸食品或食品添加物之設備與器具，應由不會產生或溶出毒素、無臭味或異味、非吸收性、耐腐蝕且可承受重複清洗和消毒之材料製造，同時應避免使用會發生接觸腐蝕的材料。

二、請說明食品企業掌握自有原料及外購原料各有何優缺點？

(一)食品企業掌握自有原料：

1. 優點：

(1)長期製造所需成本低。

(2)原料品質可以掌握，使最終品質得到保證。

(3)原料成本較能完整掌握。

(4)原料所需數量較能完整掌握。

(5)省去尋找、評鑑與選擇可合格供應商的瑣事。

(6)原料取得的風險較低，可長期供應穩定品質與數量。

2. 缺點：

(1)起初需買設備製造，而增加成本。

(2)起初需要投入技術研發等，而增加成本。

(3)投入設備與技術來製造原料，若最終產品下架，則會造成閒置設備與技術。

(4)起初製造的原料品質可能不及外購。

(5)若製造原料技術有專利，則需專利授權費用才能自製原料。

(二)外購原料：

1. 優點：

(1)起初不需買設備製造，減少成本。

(2)起初不需要投入技術研發等，減少成本。

(3)若最終產品下架，則不會造成當初的設備與技術成為閒置設備與技術。

(4)起初製造的原料品質比自製原料好。

(5)若製造原料技術有專利，則不需專利授權費用自製原料，而直接購買。

2. 缺點：

(1)長期購買所需成本低。

(2)原料品質較難掌握，使最終品質較難得到保證。

(3)原料成本較難完整掌握，售價取決於供應商。

(4)原料所需數量較難完整掌握，供應商可能會缺貨使最終產品數量不足。

(5)需尋找、評鑑與選擇可合格供應商。

(6)原料取得的風險較高，較難長期供應穩定品質與數量。

三、請回答下列問題：

(一)何謂臺灣優良農產品標章（Certified Agricultural Standards, CAS）？

(二)請寫出CAS 臺灣優良農產品的特點。

(三)請說明「只有CAS 產品、沒有CAS 工廠」的意涵。

(一)何謂臺灣優良農產品標章（Certified Agricultural Standards, CAS）：

是國產農產品及其加工品最高品質代表標章，是行政院農業委員會本著發展「優質農業」、「安全農業」、「精緻農業」的理念，自民國78年起著手推動的優良農產品標章，推行至今已普遍獲得國人的認同和信賴，並已逐漸成為國產優良農產品的代名詞。

行政院農業委員會推動CAS標章認驗證的主要目的在於提昇國產農水畜林產品及其加工品的品質水準和附加價值，保障生產者和消費大眾共同權益，並和進口農產品區隔；也期望能透過這樣的推廣與宣導，建立國產農產品在國人心目中的良好形象，且能愛好使用國產品，進而提昇國產農產品的競爭力。

推行至今CAS標章驗證品項計有肉品、冷凍食品、果蔬汁、食米、醃漬蔬果、即食餐食、冷藏調理食品、菇蕈產品、釀造食品、點心食品、蛋品、生鮮截切蔬果、水產品、乳品、林產品、羽絨等16大類。凡申請驗證之農產品生產業者及其產品，須經學者、專家嚴格評核把關，通過後方授予CAS標章證明，並於產品上標示CAS標章，保證CAS產品的品質安全無虞，同時也利消費者辨識。

(二)請寫出CAS 臺灣優良農產品的特點：

1. 原料以國產品為主。

2. 衛生安全符合要求。

3. 品質規格符合標準。

4. 包裝標示符合規定。

(三)請說明「只有CAS 產品、沒有CAS 工廠」的意涵：

1. CAS優良農產品驗證制度為產品驗證，產品包裝上無CAS標章者就不是CAS產品。

2. CAS標章驗證生產廠可以同時生產CAS與非CAS產品，因此採購時一定要認明CAS標章。

3. CAS產品在非驗證生產廠經「重新包裝」或「再加工」就不是CAS產品。

四、依據「食品良好衛生規範準則」，請說明：

(一)何謂食品接觸面？

(二)食品在製程中，非使用自來水者，應指定專人每日作那些項目之測定？

(三)冷凍庫（櫃）、冷藏庫（櫃），應符合那些規定？

參考「食品良好衛生規範準則」(Good hygienic practice, GHP)(103.11.7)：

(一)食品接觸面：

第三條：

九、食品接觸面：指下列與食品直接或間接接觸之表面︰

(一)直接之接觸面︰直接與食品接觸之設備表面。

(二)間接之接觸面︰在正常作業情形下，由其流出之液體或蒸汽會與食品或食品直接接觸面接觸之表面。

(二)食品在製程中，非使用自來水者，應指定專人每日所需作測定項目：

附表三：食品製造業者製程管理及品質管制基準

十一、食品在製程中，非使用自來水者，應指定專人每日作有效餘氯量及酸鹼值之測定，並作成紀錄。

(三)冷凍庫（櫃）、冷藏庫（櫃），應符合的規定：

附表一：食品業者之場區及環境良好衛生管理基準

三、冷凍庫(櫃)、冷藏庫(櫃)，應符合下列規定：

(一)冷凍食品之品溫應保持在攝氏負十八度以下；冷藏食品之品溫應保持在攝氏七度以下凍結點以上；避免劇烈之溫度變動。

(二)冷凍（庫）櫃、冷藏（庫）櫃應定期除霜，並保持清潔。

(三)冷凍庫(櫃)、冷藏庫(櫃)，均應於明顯處設置溫度指示器，並設置自動記錄器或定時記錄。

110-2食品技師專技高考詳解

食品微生物學

一、請說明新鮮紅肉（Fresh meat）進行真空包裝的目的，並解釋真空包裝為何可使紅肉達到所述目的。新鮮紅肉若分別以真空包裝與正常空氣組成包裝進行貯存，請說明二者主要腐敗菌相之差異。

(一)新鮮紅肉（Fresh meat）進行真空包裝的目的：

1. 保持新鮮紅肉之紅色。

2. 抑制有氧下可生長之腐敗菌。

(二)解釋真空包裝為何可使紅肉達到所述目的：

1. 由於動物屠宰後肌肉紫紅色之肌紅素(Myoglobin)暴露於平地之高氧分壓下，會進行氧合，產生鮮紅色之氧合肌紅素(Oxymyoglobin)，放置過久後，會再過度氧化成棕色之氧化(變性)肌紅素(Metmyoglobin)，使肉色之賣相變差。所以新鮮紅肉真空包裝可以隔絕與氧氣，使紫紅色之肌紅素或鮮紅色之氧合肌紅色不會過度氧化成棕色之氧化(變性)肌紅素。

2. 因可利用氧氣的腐敗菌，如好氧菌、兼性厭氧菌、微嗜氧菌之能量代謝需氧氣才能進行或於有氧下可以產生較多的能量ATP以促進生長，所以真空無氧下，則可以使這些菌無法生長或生長緩慢。

(三)新鮮紅肉若分別以真空包裝與正常空氣組成包裝進行貯存，請說明二者主要腐敗菌相之差異：

1. 真空包裝進行貯存之主要腐敗菌相：

(1)主要為厭氧菌、耐氧厭氧菌、兼性厭氧菌為主要的腐敗菌。

(2)Lactobacillus spp.等乳酸菌：產生乳酸等使肉品變酸。

(3)Pseudomonas spp.：產生硫化氫(H2S)使肉品綠變(green meat)及腐臭。

(4)Clostridium spp.：分解蛋白質產生氨(ammonia)等使肉品腐臭。

2. 正常空氣組成包裝進行貯存之主要腐敗菌相：

(1)主要為好氧菌、兼性厭氧菌、微嗜氧菌、耐氧厭氧菌為主要的腐敗菌。

(2)Pseudomonas spp.：產生胞外多醣使肉品變黏、產生氨(ammonia)使肉品腐臭。

(3)Lactobacillus spp.等乳酸菌：產生胞外多醣使肉品變黏、產生過氧化氫(H2O2) 使肉品綠變(green meat)、產生乳酸等使肉品變酸。

(4)Bacillus spp.：分解蛋白質產生氨(ammonia)等使肉品腐臭。

(5)黴菌：使肉品表面出現黑色、青色、白色斑點與毛狀物。

二、請說明那類食品常會添加亞硫酸化合物？其目的為何？請解釋亞硫酸化合物具有所述作用的原因。

(一)那類食品常會添加亞硫酸化合物：

1. 脫水蔬菜。

2. 脫水水果。

3. 葡萄酒。

(二)目的：

1. 漂白。

2. 抗氧化。

3. 抑制雜菌(防腐)。

4. 安定花青素等色素。

5. 抑制酵素性褐變。

6. 抑制非酵素性褐變(梅納褐變反應)。

7. 防止葡萄酒過度熟成。

(三)亞硫酸化合物具有所述作用的原因：

1. 漂白：亞硫酸化合物因具有還原力，可進行還原性漂白，使食品更白。

2. 抗氧化：亞硫酸化合物因具有還原力，可將活性氧與自由基還原。

3. 抑制雜菌(防腐)：亞硫酸化合物的作用機制為在微生物細胞內形成亞硫酸鹽，可將蛋白質(酵素)雙硫鍵還原，使得蛋白質構型改變而變性，失去活性，來達到抑制雜菌(防腐)的效果。

4. 安定花青素等色素：亞硫酸化合物具有還原作用，可作為抗氧化劑。少量的亞硫酸化合物可保護花青素不被氧化而褪色；但大量的亞硫酸化合物之亞硫酸根會與花青素結合形成複合物，而導致花青素褪色。

5. 抑制酵素性褐變：亞硫酸化合物是酚酶的強力抑制劑，可以抑制葡萄破碎後之酵素性褐變，避免葡萄酒於製程中酵素性褐變，導致顏色深而賣相變差。

6. 抑制非酵素性褐變(梅納褐變反應)：亞硫酸化合物可形成亞硫酸根，與葡萄酒中的羰基化合物(如葡萄糖、果糖等)之羰基反應，防止其與胺基化合物進行胺羰反應(梅納褐變反應)，產生褐色的梅納汀(melanoidins)而導致顏色深而賣相變差。

7. 防止葡萄酒過度熟成：亞硫酸化合物具有抑菌作用，可防止葡萄酒存在之乳酸菌大量生長，過度進行蘋果酸乳酸發酵而產生大量的有機酸，與酒精進行酯化反應，產生大量的小分子酯類化合物，雖然可增加葡萄酒熟成的香氣成分，但會過度消耗掉酒精，導致葡萄酒之酒精濃度下降。

三、請詳細寫出分析工廠桌面總好氣菌數（Total aerobic count）的操作，包括桌面取樣操作，以及取樣後進行總好氣菌數的分析操作，包括所用培養基（或試劑）種類及培養溫度與時間。

(一)桌面取樣操作：

利用中間有2 × 5 平方公分的挖空之已滅菌方格鋁箔紙，覆蓋在樣品採樣部位的表面，先將滅菌棉花棒在已滅菌的10 mL 之0.1 % peptone water 試管中沾濕，再以棉花棒旋轉擦抹鋁箔紙方格內的部位，擦抹後將棉花棒置入原試管，再經震盪器震盪下棉花棒之表面菌。

(二)取樣後進行總好氣菌數的分析操作：

1. 十倍序列稀釋(10 fold serial dilution)。

2. 均勻散佈微生物：

(1)以塗抹平板法(Spread plate)：取0.1 ml的菌液於生菌數培養基上以三角玻棒平均塗抹至表面乾燥後上蓋。

(2)傾注平板法(Pour plate)：取1 ml菌液入空的培養皿，再倒入熔融狀態的生菌數培養基，搖晃使均勻分散，再開蓋冷卻後上蓋。

3. 培養，一般細菌以35或37 ℃普通培養箱倒置培養24~ 48小時。

4. 數菌(plate count)。

5. 單位：CFU / cm2。(塗抹平板法需將菌數乘以10)

(三)所用培養基（或試劑）種類：

1. 生菌數培養基：計數瓊脂培養基(plate count agar, PCA)。

2. 稀釋用無菌水：

(1)滅菌後之0.1 %蛋白腖水(peptone water)。

(2)滅菌後之磷酸緩衝溶液(phosphate buffered saline, PBS)。

(3)滅菌後之生理食鹽水(0.9 %NaCl)(Cl-會和微生物DNA結合使死亡)。

(四)培養溫度與時間：

1. 培養溫度：35或37℃。

2. 時間：24~ 48小時。

四、請說明食品水活性為何影響食品中微生物生長。微生物可生長的最低水活性有所不同，請寫出常見腐敗微生物、嗜鹽性細菌、嗜乾性黴菌及嗜滲透壓酵母菌生長的最低水活性，並說明溫度及食品酸鹼值對微生物生長的最低水活性的影響。

(一)食品水活性為何影響食品中微生物生長：

水(自由水)是一切化學反應的介質，也就是說微生物體內進行任何化學反應皆需要水(自由水)的存在。微生物所能利用的水為自由水，而水活性(water activity, Aw)為描述食品中自由水的多寡，其值高低影響微生物生長之影響如下：

1. Aw越高，表示食品自由水越多，微生物越能利用食品中的水分，而生長。

2. Aw越低，表示食品自由水越少，微生物能利用食品中的水分少，而抑制微生物的生長。降低Aw值之一般影響為延長微生物生長的遲滯期(Lag phase)，降低生長速率及影響最後細胞之大小。

(二)常見腐敗微生物、嗜鹽性細菌、嗜乾性黴菌及嗜滲透壓酵母菌生長的最低水活性：

1. 腐敗微生物：黴菌為Aw 0.8、酵母為Aw 0.85(0.88)、細菌為Aw 0.90。

2. 嗜鹽性細菌(halophilic bacteria)：為Aw 0.75。

3. 嗜乾性黴菌(xerophilic molds)：為Aw 0.61。

4. 嗜滲透壓酵母菌(osmophilic yeasts)：為Aw 0.61。

(三)溫度及食品酸鹼值對微生物生長的最低水活性的影響：

1. 溫度：

(1)於最適生長溫度下，對微生物生長的最低水活性會下降。

(2)於不適溫度下，溫度越低，對微生物生長的最低水活性會上升。

(3)於不適溫度下，溫度越高，對微生物生長的最低水活性會上升。

2. 食品酸鹼值：

(1)於最適生長食品酸鹼值下，對微生物生長的最低水活性會下降。

(2)於不適食品酸鹼值下，酸鹼值越低，對微生物生長的最低水活性會上升。

(3)於不適食品酸鹼值下，酸鹼值越高，對微生物生長的最低水活性會上升。

3. 溫度及食品酸鹼值：

(1)溫度及食品酸鹼值於最適條件下，對微生物生長的最低水活性會下降。

(2)溫度及食品酸鹼值於不適條件下，溫度及食品酸鹼值越低，對微生物生長的最低水活性會上升。

(3)溫度及食品酸鹼值於不適條件下，溫度及食品酸鹼值越高，對微生物生長的最低水活性會上升。

五、請寫出製造酸奶酪（Yoghurt）所使用二株發酵菌株的學名，並說明此二種發酵菌株在製作酸奶酪時如何進行互利共生關係。

(一)製造酸奶酪（Yoghurt）所使用二株發酵菌株的學名：

1. 嗜熱鏈球菌(Streptococcus thermophilus)。

2. 保加利亞乳酸桿菌(Lactobacillus bulgaricus)。

(二)此二種發酵菌株在製作酸奶酪時如何進行互利共生關係：

1. 互利共生(symbiotic growth)：二菌酛共同培養，彼此獲利：

發酵初期S. thermophilus造成氧化還原電位下降，以及乳酸、乙酸、乙醛、雙乙醯、甲酸(有機酸)蓄積等，有助於L. bulgaricus之生長；反之，L. bulgaricus之高蛋白質水解能力，大量分解蛋白質產生的胺基酸如纈胺酸(valine)、組胺酸(histidine)及甘胺酸(glycine)(胺基酸)等，有助於S. thermophilus之生長。

2. 相乘生長(synergistic growth)：二菌酛共同使用，產生的菌量與乳酸量大於個別使用：

於發酵初期S. thermophilus之生長會急速地增加，約為L. bulgaricus之3至4倍，約1小時後，L. bulgaricus之生長會高於S. thermophilus，最後S. thermophilus對L. bulgaricus菌數比約為1:1或1:2。使培養後期兩者菌量與乳酸量都大於個別培養。

(三)酸奶酪（Yoghurt）製程原理：

1. 製程：

牛乳原料均質殺菌冷卻接種發酵均質調味酸奶酪

2. 發酵：

以30~ 45 ℃，4~ 16小時發酵。發生的變化：

(1)乳糖半乳糖+葡萄糖。

(2)葡萄糖乳酸or 乳酸+醋酸+酒精+二氧化碳。

[產生的酸使pH至4.6之酪蛋白等電點(pI)而凝乳]

(3)蛋白質胺基酸。

(4)胺基酸乙醛(acetaldehyde)(風味物質)，主要產生的乳酸菌為L. bulgaricus。

3. 好處：

(1)胃腸功能改善。

(2)免疫調節。

(3)改善乳糖不耐症。

(4)抗癌效果。

(5)降低血膽固醇效果。

食品化學

一、試由水分子結構說明其為何是極性分子？並由其密度變化說明凍結解凍之滴水現象（dripping; drip loss）。（水4℃密度（g/cm3）為1.00；冰密度（g/cm3）為0.92）

(一)水分子為極性分子：

1. 水分子是由兩個氫原子與一個氧原子經共價鍵結而成。

2. 氧原子的電子組態為1s22s22p4，價電子殼層由四個sp3混成軌域組成，其中兩個軌域以單鍵與氫原子(電子組態為1s1)鍵結，另外兩個未鍵結的sp3軌域則各自含有一個未共用電子對。

3. 水分子呈彎曲狀，兩個O-H鍵之間的夾角約為104.5o，鍵長約為0.099 nm。由於氧原子的陰電性或稱電負度(electronegativity)較大，為3.5，而氫原子的陰電性較小，只有2.1，因此O-H鍵上的電子雲會較靠近氧原子(電子雲分佈不均)，形成氧原子帶有部分負電荷，而氫原子則帶有部分正電荷，故稱為極性共價鍵(polar covalent bond)。

4. 水分子因正電荷的中心與負電荷的中心不在同一個位置，稱為具有電偶極(矩)，所以水被稱為極性分子(polar molecule)。水分子結構示意圖如下：

(二)凍結解凍之滴水現象(dripping or drip loss)：

1. 密度(Density, D)=質量􀵫重量􀵯(Mass,M)體積(Volume,V)；體積(Volume,V)=質量􀵫重量􀵯(Mass,M)密度(Density,D)。

2. 水4℃密度(g/cm3)為1.00，冰密度(g/cm3)為0.92。

3. 故水的密度大而體積小，冰的密度小而體積大。

4. 當水變冰時，體積會增大，而擠壓共存的細胞，使其破裂，當解凍時，細胞内液體(包含酵素)會相繼流出，水解凍後不能如原狀被吸著或被吸引而流出細胞體外，而酵素也釋出進行自我水解，使品質變差。

二、試述食品褐變反應的分類並分別說明其參與之反應物與生成物。

(一)酵素性褐變反應(enzymatic browning reaction)：褐變之形成若與基質(酚類)、酵素及氧氣的參與有關。如酪胺酸酶(tyrosinase)或多酚氧化酶(polyphenol oxidase, PPO)等，主要是將酪胺酸(Tyrosine)或多酚(polyphenol)等基質轉變為醌(quinone)，最後形成黑色素(melanin)。如烏龍茶與紅茶的加工，使茶湯顏色較深、水果(特別是桃子、梨、蘋果等)切完後於空氣中一段時間，使顏色變深。

1. 反應物：基質(酚類)、酵素及氧氣的參與有關。

2. 生成物：黑色素(melanin)。

(二)非酵素褐變反應(non enzymatic browning reaction)：褐變之形成若與酵素的參與無關，但最終都會形成褐色之梅納汀(melanoidins)。此類反應包括：

1. 梅納反應(Maillard reaction)又稱為胺羰反應(amino-carbonyl reaction)：含有胺基的化合物(胺基酸、胜肽、蛋白質)與含有羰基的化合物(醣類、醛、酮等)經由縮合、重排、氧化、斷裂、聚合等一連串反應生成之褐色的梅納汀(melanoidins)及經史特烈卡降解(Strecker degradation)產生小分子醛類香氣成分。如生雞或鴨烤後成烤雞或鴨產生顏色與香氣、生麵糰烘焙後成麵包產生顏色與香氣。

(1)反應物：胺基的化合物與羰基的化合物。

(2)生成物：褐色的梅納汀(melanoidins)、小分子醛類香氣成分。

2. 焦糖化反應(caramelization)：醣類在沒有胺基化合物存在下，以高溫加熱或以酸鹼處理，使醣類最終形成褐色的梅納汀(melanoidins)和小分子醛、酮類香氣成分。如製作焦糖產生顏色與香氣。

(1)反應物：醣類。

(2)生成物：褐色的梅納汀(melanoidins)、小分子醛、酮類香氣成分。

3. 抗壞血酸氧化(ascorbic acid oxidation)：抗壞血酸在氧氣存在下氧化並裂解成形成褐色的梅納汀(melanoidins)。如抗壞血酸口含錠於空氣中放久使顏色變深。

(1)反應物：抗壞血酸、氧氣。

(2)生成物：褐色的梅納汀(melanoidins)。

三、試由構造說明蛋白質變性作用（protein denaturation）？並述影響蛋白質變性的因子。

(一)由構造說明蛋白質變性作用（protein denaturation）：

蛋白質的二級、三級和四級結構是非常脆弱的，只要蛋白質經酸、鹼、高鹽溶液、溶劑、加熱及輻射照射處理，就可以使其外型改變。蛋白質的變性並不包括其一級結構peptide bond(肽鍵)的斷裂，然而其二、三、四級結構會有所改變產生新的外型。變性的最終階段，可能是蛋白質完全伸直成一長條多肽鏈，但對某些在原始狀態就已伸直的蛋白質而言，多肽鏈的捲曲亦可視為變性。蛋白質一旦變性就會失去其功能特性(如失去酵素活性、降低溶解度、黏度增加等)，因此大部分的蛋白質變性是不受歡迎的。

(二)影響蛋白質變性的因子：

1. 物理因素：

(1)溫度

溫度若在適合變性的範圍內增高10°C，則變性速率將會增為600倍。而低溫也可造成某些蛋白質的變性

(2)機械處理

製作麵糰時，柔、滾等機械性處理也可藉由著切力使蛋白質變性、其原因是破壞了α-蛋白質的螺旋

(3)液壓

超過50kPa之高壓便會使蛋白質變性。主要為非共價鍵受影響

(4)照射處理

電磁波照射對蛋白質的影響，取決於波長及能量的大小

紫外線與γ-射線皆可改變蛋白質的外型，使蛋白質變性

(5)界面

蛋白質分子在界面處與水和空氣，或水和一非水(油)的液體或固相吸附，通常會造成不可逆的變性

2. 化學方法：

(1)pH值

pH值過高或過低均會使蛋白質變性，因為此時蛋白質分子內解離區域的靜電排斥相當強，很容易就使得蛋白質伸展(變性)

(2)金屬

金屬很容易與蛋白質反應，大部分與硫醇基形成穩定的複合物。藉由除去金屬(透析或螯合劑)，會降低蛋白質的穩定性

(3)有機

溶劑

較極性的有機溶劑(如乙醇或丙酮)，使得維持蛋白質穩定的靜電排斥力變小，而變性。非極性有機溶劑(如正己烷)能夠穿入蛋白質的疏水性區域，破壞疏水性交互作用等鍵結，而變性

(4)有機化合物的水溶液

尿素等有機化合物的高濃度水溶液可破壞蛋白質的氫鍵並與之以氫鍵結合，也能提高內部疏水性胺基酸水溶性，而破壞蛋白質的疏水性交互作用等鍵結。如帶負電的十二碳硫酸鈉(SDS)，會包覆蛋白質，增加靜電排斥力，會破壞蛋白質的疏水性交互作用等鍵結，使蛋白質伸展變性

四、試由澱粉糖製造過程說明葡萄糖當量（dextrose equivalent）與果糖當量（fructose equivalent）所代表之意義與目的。

(一)葡萄糖當量(dextrose equivalent, DE)：

1. 意義：

(1)公式：DE = 直接還原糖(以葡萄糖表示)(克)/全固形分(克) × 100。

(2)澱粉水解(大部分以酵素)成葡萄糖的水解程度之表示方法，代表固形物中的還原糖(以葡萄糖計算)量，結晶葡萄糖的DE為100，澱粉之DE為0。

2. 目的：

(1)低DE的產品，因分子量大，當作充填劑、結著劑，及賦予產品組織之物質。主要是因其甜度低，且當作充填劑時，並不會佔有太大之體積。可應用於糖果、烘焙及擠壓點心食品。

(2)高DE之產品，較甜，可用來調整味道。點心食品中之高D.E.產品可因褐變反應而賦予產品需要之顏色。其產品之甜度，較用蔗糖者為低，是易消化吸收的碳水化合物來源。

(二)果糖當量(fructose equivalent, FE)：

1. 意義：

(1)公式：FE = 果糖(克)/全固形分(克) × 100。

(2)葡萄糖轉化(大部分以酵素)成果糖的比例之表示方法。

2. 目的：

(1)FE可代表高果糖糖漿的甜度，其製程如下：

澱粉變成糊精、麥芽糖、葡萄糖葡萄糖變成高果糖糖漿

(2)FE越高的高果糖糖漿越甜。

(3)FE越低的高果糖糖漿越不甜。

(4)如市售最常見的高果糖糖漿(high fructose corn syrup, HFCS)為FE值55。

五、請由噻胺（thiamine）化學結構說明影響其安定性因子？並述噻胺酶I 及噻胺酶II（thiaminase I, II）的作用機制與其造成之影響。

(一)由噻胺（thiamine）化學結構說明影響其安定性因子：

1. 維生素B1亦稱為噻胺(Thiamin)或硫胺，分子中含有硫、胺基和羥基，其分子是一個嘧啶(pyrimidine)與一個噻唑(thiazole)經一個甲烯橋(methylene)連接而成，一般市面上所販售的維生素B1多為鹽酸或硝酸鹽類。

2. 維生素B1在酸性環境下很穩定，但易在鹼性環境下被破壞而喪失活性。而在食品加工中使用漂白劑之亞硫酸鹽類(sulfites)會打斷其甲烯橋而破壞其活性。由於極性高而極易溶於水，同時對許多環境因子都很敏感。故易受到光、熱及金屬離子的破壞。

(二)噻胺酶I 及噻胺酶II（thiaminase I, II）的作用機制與其造成之影響。：

1. 噻胺酶I (thiaminase Ι)：某些植物、微生物、昆蟲、魚類及貝殼類等水產動物含有分解維生素B1的噻胺酶I (thiaminase Ι)。當噻胺酶I有親核試劑(nucleophiles)，如芳香胺類(aromatic amines)、雜環分子(heterocyclic molecules)、硫氫基物質(sulfhydryl compounds)存在下，噻胺會被分解成嘧啶(pyrimidine)接親核試劑與一個噻唑(thiazole)，但此酵素可加熱破壞。

2. 噻胺酶II (thiaminase ΙI)：只存在微生物中，某些腸道細菌，當噻胺酶II有水存在下，噻胺會被分解成嘧啶(pyrimidine)接羥基(Hydroxy group)與一個噻唑(thiazole)，但此酵素可加熱破壞。

食品加工學

一、從表一的10個專有名詞，選出對應至表二中字母(A-M)的一個特定圖形，並從對應的圖中解釋此名詞，以及它們在食品加工領域的應用特性、重要性與實例。

答：「二重捲封」對應圖X。此圖為金屬罐身與罐蓋鐵皮第一捲輪(左圖)及第二捲輪(右圖)擠壓後，所形成完整捲封的過程。其捲封內應由五層鐵皮所構成，其中，罐身鐵皮二層、罐蓋鐵皮三層。由圖中各長度與寬度參數之計算，可以做為罐頭捲封品管之依據，品管人員以捲封測微計測量捲封處的各部位長度，如蓋深、捲封厚度、捲封寬度、罐鈎、蓋鈎等參數用於計算鉤疊長度與鉤疊率。依規定所有捲封的鉤疊率不得低於45%，依此作為罐頭食品捲封作業，在生產前、生產中定期進行捲封程度監控，以適時微調封罐機各部位運轉正確，確保捲封完整之依據。

答：「等溫吸濕曲線(moisture sorption isotherm)」對應圖G。此圖為平衡含水率曲線圖，在固定溫度下，以食品的平衡含水率(量)為縱軸，水活性為橫軸，所畫出的曲線，亦稱為等溫吸濕曲線(Moisture Sorption isotherm; MSI)。A為單層水(monolayer water)，亦即被OH、NH2、COOH、-CONH2等官能基強烈束縛之水分，亦即結合水(bound water)；B為在單層水之外側的準結合水，亦稱多層水(multilayer water)；C為食品中被毛細現象保持之自由水(free water)。其中，固定溫度下，食品水份之吸濕(Adsorption)與脫水(Desorption)曲線並非同一條線，此稱遲滯現象，說明了乾燥食品吸濕後，為何無法復原期口感及風味，且保質期亦會縮短的原因。其原因如下：

1. 脫水過程中，一些食品吸水部位與非水溶液成分作用而無法放出水分。

2. 食品不規則之形狀產生之毛細現象的部位，其吸濕或脫水需不同的蒸氣壓。

3. 當脫水作用時，非水溶性成分變性，於再吸濕時無法緊密束縛水分，而有較高的水活性。

答：「雷諾數(Reynold’s number)」對應圖B。此圖為管內流體現象之觀察，利用流體流動與管路相關受力之參數表達，關係式中因為因次可相消，故無單位。其中雷諾數與流體密度(ρ)、平均流速(Vavg)與管徑(D)成正比；與流體黏度(μ)成反比。Re大於4000是擾流(Turbulent)，流體之流量及方向成不可預期(unpredictable)之速率，且物質是可以快速混合的(rapid mixing)；Re介於2300~4000之間為過度態(transitional)，屬於擾流爆發現象(turbulent outbursts)；Re小於2300則是層流(Laminar)：流體成流線性流動。流體中每一點的速度並不因時間改變而變化之流體運動模式，屬於可預測(predictable)且物質混合速度較慢(slow mixing)。

答：「最大冰晶生成帶」對應圖D。此圖為食品凍結過程中，以時間為橫軸，冷點溫度為縱軸，做出的冷凍曲線圖。圖中會發現冷點溫度會停留在-1~-5℃而不會持續下降，即為最大冰晶生成帶(zone of maximum ice crystal formation)，由於冷卻能力大部分被使用在除去冰的結晶潛熱上，因此溫度會有一段緩和期。其中，過冷卻為食品凍結時，因迅速降溫而低於凍結點，但尚未結冰之溫度。通常加入結晶核或加以攪拌，則放出潛熱，物質開始結冰。由於最大冰晶生成帶生成的冰晶大且不均勻，故會因為濃縮作用與冰晶的擠壓傷害影響商品價值，當通過最大冰晶生成帶的時間長(稱為慢速冷凍)，食品容易在解凍時，產生較多的解凍滴液(drip loss)；而通過最大冰晶生成帶的時間短時(稱為快速冷凍)，解凍產生的滴液較少，對食品品質影響較小。

答：「鼓式乾燥(drum drying)」對應圖M。此圖為將液體或是含有均一固形物的液體(糊狀或泥狀)食品，透過加熱的金屬轉筒，在表面形成薄層，以擴大蒸發表面積的狀態與轉筒間進行熱交換，促進乾燥作用，同時隨著轉筒的迴轉，乾燥物能自動地由轉筒上剝離下來，此外亦可透過兩側刮刀剝離金屬表層的乾燥物，完成乾燥。優點為無法使用噴霧乾燥的高鹽度或固形膠產品可用、產量大且可連續使用。缺點為金屬加熱溫度高，易產生加熱臭，且易產生產品品質不良，顏色香味消失；溫度不易控制；耗能；受限於產品之黏度。適用於糯米紙、乾燥馬鈴薯泥以及以糊化澱粉為主體的各種速食食品、嬰兒食品和即食薏仁粉等。

答：「質地剖面分析(texture profile analysis)」對應圖C。此圖為通過質地剖面分析儀探頭模擬人口腔的咀嚼運動，對樣品進行兩次壓縮，測試與微機連接，通過界面輸出質地測試曲線，通過軟件可以分析出以下質地特性參數：硬度(Hardness)、脆度Fracturability、黏合力(Cohesiveness)、彈性(Springiness)、咀嚼性(Chewiness)、膠黏性(Gumminess)、回復力(Resilience)。可以在一定程度上減少官能品評中主觀因素帶來的評價誤差。F0測量脆度；F1測量硬度；Area3測量黏性，為第一次咀嚼與第二次咀嚼間隔產生的負向力量；Area5/Area4測量回復性；Area2/Area1測量黏聚性；Time2/Time1測量彈性；黏聚性乘以硬度可獲得膠著性；膠著性乘以彈性可獲得咀嚼性。

答：「冷點(cold point)」對應圖H。此圖為不同食品組成之罐頭受熱時，熱能由外而內傳輸，其中受熱最慢，溫度上升最慢的一點，即為冷點(cold point)。可在熱穿透性實驗中，作為罐頭是否達殺菌溫度的指標。左圖為以傳導為主的冷點，通常指的是固形物較多的冷點，藉由物質相互接觸，使能量由含量高的部分(高溫處)往含量低的部分(低溫處)轉移的傳熱方式，致使固體內的分子在一定位置發生振動將能量以熱的方式傳遞，故冷點大概在中心位置；右圖為以對流為主的冷點，通常指的是液體較多的冷點，大部分為流體物質的傳熱方式，被加熱的流體，由於密度變得比周圍來得小因此產生向上移動的現象，故冷點大概在1/3之位置。

答：「危險溫度帶(temperature danger zone)」對應圖K。此圖為扣除熱食熱藏溫度帶(Hot Food Zone)、冷食冷藏溫度帶(Cold Food Zone)及冷凍食品溫度帶(Frozen Food Zone)，所獲得的食品危險溫度帶。代表在4~60℃儲存時，較容易發生食品變質，可能的原因為微生物滋長及酵素或化學裂解反應進行。熱食熱藏溫度帶(60~100℃)為熱藏溫度帶，透過加熱可使微生物酵素及蛋白質等生理活性物質變性；菌體內有毒代謝物質無法代謝；原生質及必要脂質變性而無法生存。冷食冷藏溫度帶(0~4℃)為冷藏溫度帶，利用降低溫度，抑制食品中大部分微生物的繁殖及酵素的活性，並緩和其化學反應的進行，以達到延長食品保藏期限的目的。冷凍食品溫度帶(0~-15℃及其以下)為食品冷凍，透過低溫及水分結成冰無法利用之特性，降低微生物生長。

答：「生物膜(biofilm)」對應圖L。此圖為生物膜的形成過程。自由移動之微生物(free swimming bacteria)當觸碰到可附著物質時，進行基質上的可逆吸附著(reversible adsorption on the substratum)，並且產生多糖(production of polysaccharide)而導致更多的微生物不可逆吸附著。隨後，微生物生長與分裂，生物膜開始形成，厚度增加且菌落擴大(maturation of biofilm)。當菌落內部細菌過密，生物膜破裂釋放細菌，進而擴散開來(detachment)，往外形成新的附著點。生物膜結構非均一，為群體微生物，可通過感應調整自身的生理狀況。透過生物膜的形成方式，可用於固定化微生物(immobilized microorganism)，於可吸附基質上產生生物膜聚落，並產生酵素，透過酵素反應進行食品之發酵。

答：「層積膜(laminate)」對應圖A。此圖為利樂包(Tetra Pak)的包裝材質，利用高分子塑膠膜(由單體反覆連接聚合所形成的高分子物質，以熱、壓力使之具流動性而最終成為固體狀態者)，搭配其他不同材質，形成的層積膜，亦稱為積層袋。結合各材質的優點，隔絕內外，以達到延長保存期限的包裝模式。由外而內各自優點如下：

1. 聚乙烯(polyethylene)：保護印刷層不被外界水分影響。

2. 紙板(paperboard)：穩定與強化外觀形狀，並且可以印刷產品資訊。

3. 鋁箔(aluminum foil)：阻隔內部，避免光與氧氣影響內容物；並阻絕風味改變。

4. 聚乙烯：黏合鋁箔層。

5. 聚乙烯：密封內部液體。

其中沒標示的一層為聚乙烯，用以黏合紙板與鋁箔

答：「膜分離(membrane separation)」對應圖J。此圖為利用天然或人工合成之高分子膜或其他類似功能的材料，分離阻隔欲分離物質，再以壓力差為驅動力，使流體中物質分離之操作。依材質(膜孔大小)可分為微過濾膜(Microfiltration)、超過濾膜(Ultrafiltration)、極微過濾膜(Nanofiltration)及逆滲透(Reverse osmosis)。分別可以將液體食品中懸浮顆粒(suspended particles)，如菌體；大分子物質(macromolecules)，如蛋白質及酵素；糖(sugar)、二價鹽(divalent salts)及解離酸(dissociates acid)；一價鹽(monovalent salts)及未解離酸(undissociates acid)，進行分離，獲得所需物質而達到加工要求。如：

1. 微過濾：啤酒除菌

2. 超過濾：蛋白質回收與酵素純化

3. 極微過濾：降低水中硬度，去除二價金屬鹽類

4. 逆滲透：純水製作或是果汁濃縮

食品衛生安全與法規

一、深受消費者喜愛的海鮮食品，其原料中可能存在影響食品衛生安全的危害因子，請根據衛生福利部食品藥物管理署近十年所公布的食品中毒資料，寫出攝食海鮮最常導致食品中毒的四種病因物質及其產生的疾病症狀。（20 分）

(一)諾羅病毒(Norovirus)：

1. 特性：單股RNA病毒、絕對寄生。

2. 疾病症狀：攝取被諾羅病毒汙染的食品，如海鮮，諾羅病毒作用於腸道，造成嘔吐、腹痛、嚴重腹瀉至脫水、頭痛、肌肉痠痛、倦怠、微發燒。

(二)腸炎弧菌(Vibrio parahaemolyticus)：

1. 特性：G(-)、桿菌、無芽孢、兼性厭氧、有鞭毛、屬好鹽性(生長需3~5%鹽以上)、具β-溶血作用(Kanagawa phenomenon)。

2. 疾病症狀：攝取不新鮮的海鮮，腸炎弧菌已於食品中繁殖，大量的生菌隨食品被攝取後在腸道再增殖到某一程度，作用於腸道而發病，導致嘔吐、腹痛、腹瀉、發燒。

(三)組織胺(Histamine)：

1. 特性：耐熱、可溶於水。

2. 疾病症狀：攝取不新鮮的海鮮，如秋刀魚，輼魚、四破魚、鯖魚、鮪魚、鰹魚等，組織胺先作用於腸道，再經由腸道吸收進入血液，造成類過敏症狀如下：

(1)皮膚方面：皮膚發紅、起疹子、搔癢。

(2)呼吸道方面：流鼻水、鼻炎、打噴嚏、喉嚨不適及聲音沙啞等。

(3)胃腸道方面：嘔吐、腹痛、腹瀉。

(四)河豚毒素(Tetrodotoxin)：

1. 特性：耐熱、易被強酸或強鹼破壞。。

2. 疾病症狀：攝取某些河豚的內臟或受內臟污染的河豚肉，河豚毒素先作用於腸道，再經由腸道吸收，經由血液到達神經，阻礙鈉離子傳遞，抑制神經傳導，導致嘔吐、腹痛、腹瀉、麻木麻痺、呼吸麻痺而死亡。

二、國際癌症研究機構IARC 於2004 年將formaldehyde 認定為人類致癌物。某衛生局於其轄區南北貨行抽取乾貨樣品送交認證實驗室依衛生福利部公告的方法檢驗，結果發現某一蝦米樣品含有formaldehyde 6.0 mg/kg，請說明該衛生局於接獲檢驗報告後基於科學證據需要採取的適切處置。

(一)甲醛(formaldehyde)可能來源：

甲醛(formaldehyde)已被國際癌症研究署(International Agency for Research on Cancer, IARC)歸類為1級致癌物(確定為致癌因子)。然而生長在海水中的水產品，會利用氧化三甲胺(trimethylamine oxide, TMAO) 來平衡體液與體外海水的滲透壓差，而TMAO除了會經酵素作用自然分解產生三甲基胺(trimethylamine, TMA)而產生腥臭味外，也會經其他酵素自然分解產生甲醛，而這些內源性的甲醛濃度會隨水產品種類、新鮮度及海域等不同而有差異。所以水產品中甲醛的天然含量之背景值隨水產品種類不同而有差異，且根據食藥署蒐集國內外文獻顯示，蝦米的甲醛濃度背景值約介於9.1～243.6 ppm (mg/kg)，蝦米檢出甲醛含量低於背景值，但甲醛非我國准用之食品添加物，需進一步追查上游供應商是否違法使用非法添加物之吊白塊(Rongalit)。

(二)若非人為添加非法添加物之吊白塊(Rongalit)，則不用處置。

(三)若是人為添加非法添加物之吊白塊(Rongalit)，則違反「食品安全衛生管理法」(108.6.12)第15條第1項第10款：添加未經中央主管機關許可之添加物，可進行以下處置：

1. 第41條第1項第4款：得命食品業者暫停作業及停止販賣，並封存該產品。

2. 第44條第1項第2款：處新臺幣六萬元以上二億元以下罰鍰；情節重大者，並得命其歇業、停業一定期間、廢止其公司、商業、工廠之全部或部分登記事項，或食品業者之登錄；經廢止登錄者，一年內不得再申請重新登錄。

3. 第49條第1項：處七年以下有期徒刑，得併科新臺幣八千萬元以下罰金。情節輕微者，處五年以下有期徒刑、拘役或科或併科新臺幣八百萬元以下罰金。

4. 第52條第1項第1款：應予沒入銷毀。

5. 第52條第2項：應予沒入之產品，應先命製造、販賣或輸入者立即公告停止使用或食用，並予回收、銷毀。必要時，當地直轄市、縣（市）主管機關得代為回收、銷毀，並收取必要之費用。

6. 第56條第1項：致生損害於消費者時，應負賠償責任。但食品業者證明損害非由於其製造、加工、調配、包裝、運送、貯存、販賣、輸入、輸出所致，或於防止損害之發生已盡相當之注意者，不在此限。

三、衛生福利部基於提供消費資訊，針對近年來甚為流行的連鎖飲料店現場調製販售茶飲料訂有標示規定。請說明該規定的法源依據、茶飲料品名的標示內容，以及各種可選擇的標示實施方式。（20 分）

(一)該規定的法源依據：

1. 規定：連鎖飲料便利商店及速食業之現場調製飲料標示規定(109.10.5)。

2. 法源依據：依食品安全衛生管理法第二十五條第二項規定訂定之。

(二)茶飲料品名的標示內容：

1. 茶葉原料來源之原產地(國)。若茶葉原料混合二個以上產地(國)者，應依其含量多寡由高至低標示之。

2. 未以茶葉調製，而以添加茶精等香料者，應於品名標示「OO風味」或「OO口味」字樣。

3. 現調飲料應標示該杯總糖量及總熱量：

(1)總糖量OO公克，總熱量OO大卡。

(2)總糖量OO顆方糖，總熱量OO大卡。

(3)總糖量最高值OO公克，總熱量最高值OO大卡。

(三)各種可選擇的標示實施方式：

本規定之標示應以中文顯著標示，得以卡片、菜單註記、標記(標籤)或標示牌(板)等型式，採張貼懸掛、立(插)牌、黏貼或其他足以明顯辨明之方式為之。前項以菜單註記、標記(標籤)者，其字體長度及寬度各不得小於零點二公分；以其他標示型式者，各不得小於二公分。

四、民眾喜好美食同時亦關心身體健康，因此打算吃有甜味但不要添加太多糖的食物。請寫出兩種經衛生福利部核准且可於各類食品中視實際需要適量使用的天然來源高強度甜味劑的中文與英文名稱、材料來源、與蔗糖相比的甜度，以及其使用時的限制條件。（20 分）

(一)天然來源高強度甜味劑1：

1. 中文名稱：索馬甜。

2. 英文名稱：Thaumatin。

3. 材料來源：本品係自Thaumatococcus daniellii（Benth）之種子以水為溶劑萃取得。

4. 與蔗糖相比的甜度：2000~3000倍。

5. 使用時的限制條件：限於食品製造或加工必須時使用。

(二)天然來源高強度甜味劑2：

1. 中文名稱：羅漢果醣苷萃取物。

2. 英文名稱：Mogroside extract。

3. 材料來源：本品由Siraitia grosvenorii (Swingle) C. Jeffrey ex A. M. Lu & Zhi Y. Zhang (Momordica grosvenori Swingle)之果實經萃取、過濾、純化等程序製得，其主要成分為羅漢果醣苷(mogrosides)。

4. 與蔗糖相比的甜度：300倍。

5. 使用時的限制條件：限於食品製造或加工必須時使用。

五、國際組織FAO、WHO、OIE 等積極倡導One Health 理念，請說明One Health 的意義及其在食品安全上的重要性。（20 分）

(一)One Health的意義：

中文翻譯為「一體健康」、「同一健康」或「全健康」等，是指對人類、動物和環境健康的各個方面，為一個跨學科合作和交流的全球拓展戰略。一體健康的方法呼籲人類衛生保健的供給者，公共衛生專業人員和獸醫之間要有更多的交流與合作以更好地解決新發傳染病和環境改變等重要問題。

一體健康致力於結合人類醫學、獸醫學和環境科學以改善人和動物生存、生活品質。該方法的形成將推進21世紀的醫療保健、加速生物醫學的研究發現、提高公共健康功效、迅速地擴大科學基礎知識、提高醫學教育和臨床護理。當正確地實施，它將會保護和挽救我們這一代人以及未來幾代人無數的生命。

(二)食品安全上的重要性：

全球針對農產品安全都倡導一體健康(One Health)的概念，也就是動物健康、環境健康，農產品(動植物)才會安全，最後人類才會吃的健康安全，這個概念也將農業的經營管理、動物福祉、循環利用及永續農業包含在內。建構「One Health」的安全農產品須涵蓋：

1. 建構安全的農業生產系統，確保植物及動物健康安全。

2. 建構汙染物風險評估及管理機制，確保農業生產環境健康安全。

3. 建構農產品價值鏈，確保農產品品質與安全。

4. 建構完整的溯源機制，整合農業生產、動植物健康及農產品安全。

食品分析與檢驗

一、請詳述利用卡爾費雪滴定法（Karl-Fischer titration method）測定巧克力水分含量的原理、操作方法以及誤差來源。（30 分）

(一)原理：

卡爾費雪法乃利用卡爾費雪(Karl Fischer, KF)試劑(碘、無水亞硫酸、吡啶、甲醇混合液)，可與水分子產生氧化還原反應，再以白金電極測得其電位差判斷滴定終點，或由碘之黃褐色不再消失為止。樣品之水分含量可由卡爾費雪試劑滴定體積乘以卡爾費雪試劑的水力價計算求出。其反應式如下：

(二)操作方法：

1. 卡爾費雪溶液標準化(standarize)：計算每ml卡爾費雪溶液可與多少重量或體積的水反應。

2. 將樣品秤重後，再利用離心方式將液體層移除（若樣品不溶於卡爾費雪試劑則先浸泡於無水酒精或甲醯胺(formamide)中充分將水溶出）；若樣品可溶解於卡爾費雪試劑則可直接用於滴定。

3. 滴定終點至黃褐色不消失為止。

(三)誤差來源：

1. 每次實驗前要先檢定卡爾費雪試劑的活性，若沒有事先檢定，會不準確。

2. 不溶於卡爾費雪試劑的樣品，需先泡無水酒精以溶出水分，若直接測定，會不準確。

3. 少部份的有機化合物會影響水分測定的準確性，如維生素C與硫化物會還原卡爾費雪試劑，故測定結果包含維生素C與硫化物；醛基與酮基之有機化合物，會與甲醇反應，而產生水，故測定結果較原樣品多水分。

4. 某些無機物，如金屬氧化物、氫氧化物等會與卡爾費雪試劑反應，影響水分測定結果。

二、硼酸及其鹽類為非法食品添加物，請詳述其檢驗方法之原理、檢液之調製和鑑別試驗。（20 分）

(一)原理：

1. 簡易測定法：含有硼酸及其鹽類的樣品，加入鹽酸以萃取出水樣後，滴在薑黃試紙上，吹乾後有紅橙色物(Rosocyanine)，再加鹼(碳酸鈉或氨水)使其呈鹼性，則呈青藍色或藍黑色即可確認。

2. 標準測定法：樣品灰化後，在酸性條件下，硼酸鹽和薑黃素(curcumin)結合產生紅橙色的物質，再加鹼(碳酸鈉或氨水)使其呈鹼性，則呈青藍色或藍黑色即可確認。

(二)檢液之調製：標準測定法

1. 石灰乳之調製：取氧化鈣10 g置於研缽中，以水40 ml徐徐加入研磨均勻而成。

2. 薑黃試紙的調製：取薑黃素0.1 g溶於400 ml乙醇中，將濾紙浸入，待濾紙充分浸透後取出，置於暗處中烘乾，並貯存於褐色瓶中備用。

3. 檢液之調製：將檢體細切後，秤取3~4 g置於坩堝中，加入石灰乳至呈鹼性，攪拌混合後蒸發至乾涸，移入灰化爐中，在500℃強熱灰化之，待完全灰化後取出冷卻，所得灰分加入2~3 ml之10%鹽酸溶液使其溶解，再加水至10 ml供做檢液。檢液應呈強酸性，pH值為0.3~0.4，以甲酚紅(cresol red)試紙測定。

(三)鑑別試驗：

將薑黃試紙浸入檢液中後隨即取出，並在60~70℃烘乾，若試紙呈紅色至橙紅色，續在呈色部分滴加5%碳酸鈉溶液或10%氨水後，若試紙變青藍色或藍黑色時，即表示檢液中含有硼酸或其鹽類。

三、請詳述檢驗鎘金屬時使用酸消化法（Acid digestion）的操作流程以及分別使用火焰式原子吸收光譜法（Flame atomic absorption spectrometry）和感應耦合電漿放射光譜法（Inductively coupled plasma optical emission spectrometry, ICP-OES）進行含量測定的原理和測定條件。（30 分）

(一)酸消化法（Acid digestion）的操作流程：

精秤10.0 g樣品置於250 ml凱氏燒瓶內，再加入10 ml濃硫酸和4 ml過氧化氫，混搖片刻，至激烈反應停止後，小火加熱至消化液澄清為止。冷卻，加水10 ml，繼續加熱，煮沸五分鐘，冷卻後移入100 ml容量瓶，並加水至刻度，即為樣品液。

(二)火焰式原子吸收光譜法（Flame atomic absorption spectrometry）進行含量測定的原理和測定條件：

1. 測定原理：將灰化後之待測定樣品溶於去離子水或硝酸等中，吸入火焰式原子吸收光譜儀，經霧化器霧化後，由攜帶氣體送入火焰中，於適當之火焰條件下進行原子化，並以來自中空陰極燈管或無電極放電燈管等光源之特定波長之光穿過火焰，進入單色光器(Monochromator)再由偵測器(Detector)測量特定光之強度變化量，進而比較吸收前後之強度，求出吸光度(Absorbance)

2. 測定條件：

(1)空氣-乙炔原子化火焰溫度：約2300 ℃。

(2)空氣流量：5.5 L/min。

(3)乙炔流量：0.3 L/min。

(4)鎘的偵測波長：228.8 nm。

(三)感應耦合電漿放射光譜法（Inductively coupled plasma optical emissionspectrometry, ICP-OES）進行含量測定的原理和測定條件：

1. 測定原理：將灰化後之待測定樣品溶於去離子水或硝酸等中，利用高頻電磁感應通入氬氣產生的高溫氬氣電漿(6,000~10,000 ℃)，使導入之樣品受熱後，經由一系列去溶劑、分解、原子化等反應，將位於電漿中之待分析元素形成激發態的原子後，此激發態的原子再鈍化回基態時，會發射特定波長的發射光，發射光具有某個元素的波長特性，最後通過單色光器或濾光鏡再以光增倍管檢測器測定發射光的強度，比對標準曲線以得知某元素的濃度。

2. 測定條件：

(1)感應耦合電漿無線電頻功率：1,100 W。

(2)電漿氬氣流速：15 L/min。

(3)輔助氬氣流速：1.0 L/min。

(4)霧化氬氣流速：0.75 L/min。

(5)鎘的偵測波長：226.502 nm。

四、請詳述下列有關檢驗方法之確效名詞的定義。（每小題5 分，共20 分）

(一)重複性（Repeatability）

(二)中間密度（Intermediate precision）

(三)再現性（Reproducibility）

(四)變異係數（Coefficient of variation）

參考「食品化學檢驗方法之確效規範」(102.9.9)：

(一)重複性（Repeatability）：

重複性係以同一實驗室於同一批次執行該檢驗方法，所得之結果予以評估。

(二)中間精密度（Intermediate precision）：

中間精密度代表實驗室內精密度，係以同一實驗室執行該檢驗方法，於不同分析日期、分析人員、分析設備等，所得之結果予以評估。

(三)再現性（Reproducibility）：

再現性代表實驗室間精密度，係以不同實驗室執行該檢驗方法，所得之結果予以評估。

(四)變異係數（Coefficient of variation）：

變異係數(CV)是量測相對(於期望值)分散程度的量數，表示標準差佔期望值的百分比，通常小於1。一般而言，欲比較具有不同的標準差與平均數的資料之離散程度時，變異係數(CV)是一個有用的統計量。變異係數(CV)公式如下：

CV = SD/X × 100 %

SD：標準偏差

X：平均值

CV小於5 %，表示這組實驗數據的精密度可以接受。

食品工廠管理

一、工廠管理的工作事項中，什麼是目視管理？它有那些特點？通常要如何運作？（20 分）

(一)目視管理：

目視管理是一種利用視覺來進行管理的科學方法。是利用形象直觀而又色彩適宜的各種視覺感知資訊來組織現場生產活動，達到提高生產效率的一種管理手段。人類靠視覺的吸收來促進記憶，佔全部記憶的85%。因此，5S運動之管理應儘量利用目視管理，以減少記憶上的困難。

(二)特點：

1. 透明化：為了讓人一目了然，應在機器上加裝透明物件使加工過程透明化，如麵糰攪拌器，可透過上方之檢查窗觀看。

2. 狀態化：如在冷氣的出風口加上紙條以了解送風狀態。

(三)目視管理之運作：

1. 管理標籤：管理標籤乃是將各種物品標示其名稱、狀態、用途、管理界限等，使其達到易於管理之目的。如量測計，儀表標籤上應標示其測定準確度、校正週期、校正標籤等。責任者標籤上則是針對機器設備、儀器或不同區域等標示其責任者或管理者，使其一旦故障或發生異常時有專人解決。

2. 管理界線標誌：如儀表的管制界線可利用顏色或線條區分出正常範圍或異常(危險)範圍。

3. 人員動態標示：標示人員至何處？至何時？以便緊急狀況時可以隨時聯絡，如人員差勤紀錄。

4. 顏色管理：依照其重要性、危險性、緊急程度，使用各種顏色提醒有關人員，以便監控、追蹤、留意，到達時效、安全之目的。

5. 安裝警示燈：利用光配合聲音的裝置，安裝可提醒異常、零件缺貨及發生不良等生產線上特殊狀況的警示燈。如冷凍冷藏庫之溫度異常警示燈、油脂工廠之正己烷外洩警示燈。

6. 看板管理：其本意乃是連新進的作業員或董事長，也都能立刻知道物品在那裡，是什麼，有多少，而不會有呆料、待工、尋找等浪費。

7. 紅色標籤運動：紅色標籤運動有時亦稱之紅牌作戰，乃是將不需要(包括不要、不良、不急)的東西全部貼上紅色標籤，並定期的檢討，使工作人員可以輕易看到那些事務或東西需要處理。甚至可利用此機會與不同單位互相交換不需要的物品，以減少成本的支出。

二、開發一個新產品要投入很大的財力、人力及物力，而且新產品上市不一定會成功，但是很多食品公司仍然經常推出新的產品，試論有什麼措施才可提升成功的機率？要如何規避新產品下市的風險？（20 分）

(一)提升成功的機率之方法：新產品開發之分析

為避免因盲目的投資與開發，而造成企業的損失，因此新產品推出前必須進行可行性分析，作為是否具備開發價值的判斷。新產品開發的可行性分析可以分為三個階段來進行：

1. 初期階段：

當引進構想與初步計畫時，就其投資可行性、必要性等作妥當的評估，提供經營者作為採用與否的決策參考。

2. 中期階段：

在研究階段、開發進行中或試作期間，作各種評估，供為是否繼續進行、變更、中止或採取彌補措施等參考。

3. 完成階段：

當完成開發時，針對開發過程的問題加以檢討，作為改進參考。根據該評估可以研究開發與投資效果作確實的評價，提供生產計畫、銷售計畫等企業營運的決策參考。

(二)規避新產品下市的風險之方法：

1. 新產品開發之競爭策略：若不希望以低價與其他廠商的類似產品做價格的競爭，則設計新產品應導向差異化策略或集中差異化策略來著手進行。以下為可行的方法：

(1)產品差異化：刻意塑造產品的特點，以與競爭者有所區別，以便吸引顧客的興趣。可分為產品的差異化及行銷上的差異化；產品上的差異化即是透過研究發展，改變功能、品質、式樣、設計、質料…等；行銷上的差異化是透過行銷策略，如廣告、配銷通路、價格的差異化。

(2)集中差異化之市場區隔化：將大市場細分化，然後針對此目標市場上的特殊需求，經由研究發展設計出符合消費者需求的產品，滿足其欲求。

2. 行銷策略4P符合消費者需求：

(1)產品(Product)：包括品質、外形、品牌、風格、規格與包裝等。即發展、設計適合企業提供給目標市場的產品或服務。

(2)價格(Price)：包括定價、折扣、付款期與信用條件等。訂定適當價格(零售價、批發價、折扣等)以迎合消費者。

(3)通路(Place)：包括販售通路、地點與存貨等。運用不同的配銷通路，將產品或服務送達目標市場。

(4)促銷(Promotion)：包括廣告、促銷活動與直銷等。利用各種廣告、人員銷售等促銷技巧，宣導產品的優點，增加產品或服務於目標市場的銷售量。

三、產品製造的二種型態「多種少量生產」和「少種多量生產」，請分別說明其生產方式的優點和缺點。

(一)多種少量生產：

指產品的規格多樣化，但每一種產品的生產量不多，如月餅、蛋糕、五十嵐飲料。此類產品的生產管理特性為：

1. 優點：

(1)產品規格變化大，所需的物料的存量少，較無庫存壓力。

(2)依訂貨生產方式，不易有庫存囤積隱憂。

(3)售價較高，使利潤較高。

2. 缺點：

(1)因規格多，所以運轉所需資金較多。

(2)生產設備不易自動化、生產效率低。

(3)製作過程及品質標準不一致，生產較費時。

(4)生產計畫不易安排。

(二)少種多量生產：以全自動化機器生產

指產品的生產量大、價格變化小之生產，如可口可樂。此類產品的生產管理特性為：

1. 優點：

(1)生產設備易自動化、生產效率高。

(2)生產品質較穩定。

(3)生產計畫容易安排。

(4)採存貨生產方式。

2. 缺點：

(1)依市場評估、分析作產銷計畫及試場預測，如評估過高，則有成品堆積、資金積壓問題，如評估過低，供貨不足、影響利潤及顧客抱怨。

(2)生產過程中若有機械故障，易導致全部停產。

(3)整套設備投資大、折舊快或生產的產品生命週期短，投資風險大。

(4)工作人員對工作之熟練度高，但工作彈性小。

(5)售價較低，使利潤較低。

四、在品質管理事項中，有所謂5S管理，請說明其內容，並介紹其在食品工廠管理的應用。

(一)5S管理內容：

1. 整理(seiri)：

要與不要東西分開，爭取空間。

2. 整頓(seiton)：

使用後之物品適當歸位，並標示目的爭取時間。

3. 清掃(seiso)：

經常清掃汙垢及垃圾，以營造高效率之工作場所。

4. 清潔(seikets)：

將整理、整頓、清掃工作落實，以提高公司形象，創造無汙染的環境。

5. 教養(shiuke)：

不斷宣導教育、考核等激勵措施令員工養成5S習慣。

(二)5S管理的應用：目視管理執行5S運動：

目視管理是一種利用視覺來進行管理的科學方法。是利用形象直觀而又色彩適宜的各種視覺感知資訊來組織現場生產活動，達到提高生產效率的一種管理手段。目視管理執行5S運動如下：

1. 整理(seiri)：

不要的東西掛上紅牌，以利後續清理或丟棄。

2. 整頓(seiton)：

使用中的物品掛上看板，以了解用完後應放置的位置。

3. 清掃(seiso)：

未打掃的的地方貼上紙條，以了解需打掃的地方。

4. 清潔(seikets)：

於工廠內四周為懸掛相關標語，隨時警惕廠內員工。

5. 教養(shiuke)：

有確實執行5S運動之員工，於名牌上標註相關獎章。

五、試製作一張表格，做為餐飲業者衛生管理自主檢查紀錄表，供店家的衛生管理員每日紀錄用。檢查表的格式也可以由衛生局提供，是小型餐飲店每日衛生管理自主檢查的詳細紀錄。檢查項目及內容針對從業人員的管理和作業場所的清潔維護二項

2024年10月3日星期四

HACCP

前言

危害分析重要管制點(Hazard Analysisand Critical Control Point),HACCP系統制度，已是世界各國普遍認定是目前最佳的食品安全控制方法，相關單位為確保國民飲食衛生安全，在國內，正加強輔導業者建立自主管理之制度，著重消費者吃的安全，並推動國內食品工業之整體發展，以促進產業升級，促使國內食品業更能適應國際化的競爭;在國際上，推動國際食品之相互認證，以確保進出口食品之安全衛生。

何謂HACCP?

HACCP(Hazard Analysisand Critical Control Points):即危害分析重要管制點系統制度。

HA(危害分析):

係指針對食品生產過程，包括從原料採收處理開始，經由加工、包裝，流通乃至最終產品提供消費者為止，進行一科學化及系統化之評估分析以瞭解各種危害發生之可能性。

CCP(重要管制點):

係指經危害分析後，針對製程中之某一點、步驟或程序，其危害發生之可能性危害性高者，訂定有效控制措施與條件以預防、去除或降低食品危害至最低可以接受之程度。

實施HACCP制度成功之因素：

1.具有HACCP之知識和背景(Good Knowledge)-須接受食品HACCP相關業別之實務訓練班

2.團隊精神(Team Work)-成立HACCP執行小組團隊，依計劃分工合作確實落實。

3.周詳且可行之計劃(Good HACCP Plan)

4.確實去執行它(Honest Montoring Enforcemen)

5.決策者之支持(Money)

成功的食品HACCP計劃書包括：

1.整廠之GHP標準作業程序書:

(1)衛生管理

(2)製程及品質管制

(3)倉儲管制

(4)運輸管制

(5)檢驗與量測管制

(6)客訴管制

(7)成品回收管制

(8)文件管制

(9)教育訓練

2.產品HACCP計劃書:

HACCP計畫書建立之十二步驟:

(1)成立HACCP計畫之執行小組。

(2)描述產品及其流通方式。

(3)確定產品之消費對象。

(4)建立製造流程圖。

(5)現場確認製造流程圖。

(6)進行危害分析。

(7)運用決定樹等方法判定是否為CCP或其類別。

(8)建立每一CCP點之目標界限及管制界限。

(9)建立每一CCP點之監視系統。

(10)建立異常之矯正措施。

(11)確認CCP系統。

(12)建立適切之記錄及文書檔案。

3.良好作業規範方面含蓋到:

(1)操作人員。

(2)建築物及設施(工廠及廠區環境，衛生操作，衛生設施及控制)。

(3)機械設備及用具。

(4)生產和加工控制(製程控制，倉儲和配送)。

(5)缺點行動基準(食物中有自然或不可避免缺點但對人體無害)。

2024年9月30日星期一

食品微生物

Streptococcus thermophilus 嗜熱鏈球桿菌優酪乳起種同型

Pediococcus halophilus 醬油乳酸菌嗜鹽小球菌醬油深桶

Propionibacterium shermanii 謝氏丙酸桿菌瑞士乾酪孔

Lactobacillus acidophilus 嗜酸乳酸桿菌 A菌

Lactobacillus bulgaricus 保加利亞乳酸桿菌

Lactobacillus caset 酪蛋白乳酸桿菌 C菌LAC

Lactobacillus plantarum 植物乳酸桿菌泡菜天貝一

Lactobacillus brevis 短桿乳酸桿菌德式異型

Lactococcus lactis 乳酸乳酸球菌生產 nisin 乳酸鏈球菌素

Lactococcus cremoris 雷特氏乳酸球菌亞種生產 diplococcin 雙球菌素

Leuconostoc mesenteroides 腸膜白色念珠菌 Kefir乳酸菌

Enterococcus faecium 屎腸球

Enterococcus faecalis 糞腸球

Bifidobacterium lactis 比菲德雷特B 雙叉桿菌

Bifidobacterium longum 龍根菌

Corynebacterium glutamicum 麩胺酸棒狀桿菌味精

Bacillus coagulans 凝結芽孢桿菌酸性罐頭指標平酸非乳酸菌產乳酸凝乳酶

Bacillus subtilis 枯草桿菌

Acetobacter aceti 醋酸醋桿菌產醋酸

Acetobacter xylinum 木質醋桿菌產椰果

Mucor rouxii 魯氏毛黴舊阿米洛

Mucor pusillus 凝乳酶毛黴凝乳酶

Penicillium roqueforti 藍酪青黴菌

Penicillium camemberti 卡門伯特青黴菌

Rhizopus javanicus 爪哇根黴舊阿米洛

Rhizopus oligosporus 少孢根黴菌天貝二

Streptomyces natalensis 納塔鍊黴菌

Aspergillus oryzae 米麴菌

Aspergillus sojae 醬油麴菌

Aspergillus niger 黑黴檸檬酸麵包肉腐敗

Monascus purpureus 赤紅麴菌紅殼anka

Saccharomyces cerevisiae 啤酒麵包酵母

Saccharomyces carlsbergensis 卡爾酵母德國啤酒底部發酵

Saccharomyces sake 清酒酵母

Saccharomyces ellipsoideus 葡萄酒酵母

Saccharomyces peka I 米酒酵母

Saccharomyces shaoshing 紹興酒酵母

Zygosaccharomyces rouxii 醬油酵母深桶產酒

腸炎弧菌 (Vibrio parahaemolyticus)

沙門氏桿菌 (Salmonella)

金黃色葡萄球菌 (Staphylococcus aureus)

仙人掌桿菌 (Bacillus cereus)

病原性大腸桿菌 (Enteropathogenic Escherichia coli)

肉毒桿菌 (Clostridium botulinum)

李斯特菌 (Listeria monocytogenes)

曲狀桿菌 (Campylobacter jejuni)

霍亂弧菌 (Vibrio cholerae)

產氣莢膜桿菌(Clostridium perfringens)

阪崎腸桿菌(Cronobacter sakazakii)

布魯氏桿菌屬 Brucella spp. 生乳巴殺布魯氏桿菌病

沙門氏桿菌屬 Salmonella spp. 生乳巴殺高蛋白食物汙染

牛結核菌 Mycobacterium bovis 生乳巴殺簡稱M. bovis

貝氏考克斯菌 Coxiella burnetii 生乳巴殺 Q熱立克次體

Bacillus cereus 仙人掌桿菌澱粉分解力強孢子耐熱中間型

Bacillus coagulans 凝結芽孢桿菌酸性罐頭指標菌平酸腐敗凝乳酶

Bacillus stearothermophilus 嗜热脂肪芽孢杆菌低酸罐頭指標菌平酸腐敗

Campylobacter jejuni 曲狀桿菌牛禽肉

Clostridium botulinum 肉毒桿菌

Clostridium sporogenes PA3679 低酸罐頭指標菌

Clostridium perfringens 產氣莢膜桿菌真正中間型

Desulfotomaculum nigrificans 致黑脫硫腸狀菌罐頭硫化黑變惡臭

Escherichia coli 大腸桿菌

EPEC EIEC 感染型

ETEC EHEC 毒素型

Enterococcus faecalis 糞腸球菌冷藏冷凍指標菌

Enterococcus faecium 屎腸球菌冷藏冷凍指標菌

Cronobacter sakazakii 阪崎腸桿菌

Erwinia carotovora 胡蘿蔔伊文氏桿菌軟腐

Rhizopus spp 根黴屬軟腐

Listeria monocytogenes 李斯特菌冷藏病原菌

Yersinia enterocolitica 小腸結腸耶氏菌冷藏病原菌

Pseudomonas aeruginosa 綠膿桿菌冷藏腐敗菌

Pseudomonas fluorescens 螢光假單胞菌冷藏腐敗菌

Salmonella enteritidis 腸炎沙門菌

Salmonella paratyphi 副傷寒沙門菌

Salmonella typhimurium 鼠傷寒沙門氏菌

Shigella dysenteriae 痢疾志賀氏菌

Staphylococcus aureus 金黃色葡萄球菌

Vibrio parahaemolyticus 腸炎弧菌

Vibrio cholerae 霍亂弧菌

Zygosaccharomyces japonicus 日本結合酵母（醬油深桶發酵產膜酵母）

Aspergillus flavus 黃麴菌

Aspergillus niger 黑麴菌

113-1食品技師專技高考詳解

食品微生物學

一、在食品微生物衛生標準規定中，若需檢驗疑似沙門氏桿菌污染，請說明其檢驗方法與限量標準，及其常見之發生原因

(一)檢驗方法：

樣品

↓

增菌培養： 1.SCB 2.TTB

↓

1.BGA

2.SS agar：具典型菌落者

3.BSA

↓

1.TSI agar：具典型菌落者

2.LIA

↓

1.MacConkey agar：具典型菌落者

2.BGA

↓

TSI agar：

1.斜面：紅

2.底部：黃

↓

生化及血清試驗：具典型特徵者，判定為沙門氏桿菌

(二)限量標準：參考「食品中微生物衛生標準」(109.10.6)

1. 乳及乳製品類(採樣計畫)：陰性。

2. 嬰兒食品類(採樣計畫)：陰性。

3. 生鮮即食食品及生熟食混和即食食品類：陰性。

4. 包裝/盛裝飲用水及飲料類：陰性。

5. 冷凍食品及冰類：陰性。

6. 其他即食食品類：陰性。

7. 液蛋類：陰性。

(三)常見之發生原因：

1. 直接汙染：由雞腸等動物腸道直接汙染至雞蛋、雞肉或天然存在於生乳中。

2. 間接汙染：由動物糞便經由昆蟲等動物接觸而汙染至其他食品。

二、魚類醱酵製品中所產生的香味與風味成分來源為何？為何去鰓與內臟後較不容易產生微生物性腐敗？

(一)魚類醱酵製品中所產生的香味與風味成分來源：

1. 香味：

(1)含氨物質：主要是氨(ammonia)和三甲胺(trimethylamine)。許多研究資料顯示，許多發酵醃魚調料中，這些化合物對產物香味有增強作用。

(2)奶油香味物質：是一些小分子量之揮發性短鏈脂肪酸(Volatile fatty acids, VFA)，主要的成分為乙酸和正丁酸。所有的調料中都有揮發性短鏈脂肪酸的存在。

三、何謂食物媒介性中毒（foodborne intoxications）？請列舉一種引起媒介性中毒之細菌（學名），並說明其菌種特性、致病因子以及發病症狀。

(一)食物媒介性中毒（foodborne intoxications）：(細菌性毒素型食物中毒)

1. 定義：病原菌在食品中繁殖時產生的外毒素，經攝取該食品而外毒素作用於腸道或神經引起的中毒。

2. 食物中毒：

(1)二人或二人以上攝取相同的食品，發生相同的症狀，並且自可疑的食物檢體及患者糞便、嘔吐物、血液等人體檢體，或者其他有關環境檢體(如空氣、水、土壤)中分離出相同類型(如血清型、噬菌體型)的致病原因，則稱為一件(outbreak)「食品中毒」。△若只有一人，則稱為一個個案(case)。

(2)但如因攝食肉毒桿菌或急性中毒(如化學物質或天然物中毒)時，雖只有一人，也可視為一件「食品中毒」。

(3)經流行病學調查推論為攝食食品所造成，也視為一件「食品中毒」案件。

(二)請列舉一種引起媒介性中毒之細菌（學名），並說明其菌種特性、致病因子以及發病症狀：

1. 細菌（學名）：金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)。

2. 菌種特性：

(1)G(+)菌。

(2)球狀菌。

(3)無鞭毛

(4)無芽孢。

(5)兼性厭氧性。

(6)耐糖及鹽，可生長於Aw0.86(0.85)以上。

3. 致病因子：外毒素(exotoxin)之腸毒素(enterotoxin)

4. 發病症狀：嘔吐、腹痛、腹瀉。

5. 預防方法：

(1)清潔：手部清潔，餐具、砧板、抹布等廚房用品應以水或漂白水洗淨。

(2)迅速：買新鮮的食物，買回來的食物盡速處理，不要放置室溫太久。

(3)加熱或冷藏：東西煮熟才能食用，若買回來的食物無法迅速煮熟，則需以冷藏或冷凍來保存食物。

(4)避免疏忽：

a. 身體有傷口、膿瘡、咽喉炎、濕疹者不得從事食品之製造調理工作。

b. 調理食品時應戴衛生之手套、帽子及口罩，並注重手部之清潔及消毒，以免污染食品。

(3)肉香的物質：還不能確定為一種或一組特殊的化合物，許多的揮發性物質都會有助於肉香的形成。當醃魚調料用乙醚萃取時，有氣泡形成時才有肉香味，這意味著揮發物質形成了肉香。但是當無菌空氣通過醃魚調料時，沒有肉香產生，這可能是因為沒有所需的前驅物存在。

2. 風味：

(1)揮發性化合物：可產生的鹹味為最重要的風味，但其他成分對風味也有一定的貢獻。

(2)胺基酸、二胜肽和多胜肽：由於胺基酸的結合使風味受到影響，及胺基酸和許多二胜肽、多胜肽本身都有特殊的風味。蛋白酶作用的特異性隨著作用位置的不同而有所不同，這將會對風味產生影響。因此也就決定了相關胺基酸和胜肽的濃度。所有能影響這些酵素活性的因素均會影響風味，例如所用原料中存在的酵素，pH、溫度和鹽濃度均會影響風味。

(3)核酸演變來的特殊化合物：醃魚調料中核酸和核酸酶的作用產生之核酸演變來的特殊化合物對風味有貢獻。

(二)去鰓與內臟後較不容易產生微生物性腐敗的原因：

1. 去鰓：鰓是魚類與環境的水能夠互相接觸的地方，加上鰓上分泌的黏液，是微生物的營養物質，故水中的微生物會於魚鰓的表面大量生長，而使魚鰓上有許多微生物。然而當魚類死亡後，魚鰓之微生物障壁作用將會失去，導致魚鰓上的微生物能夠入侵魚肉並大量生長而造成腐敗。故去鰓較不容易產生微生物性腐敗。

2. 去內臟：魚類內臟如腸道，是魚類攝食食物消化吸收的地方，當魚類攝取食物時，環境的水中微生物也因此進入魚類的腸道中，魚類腸道的微生物能夠利用腸道內消化後的食物當作營養物質而大量生長，而使腸道有許多微生物。然而當魚類死亡後，腸道之微生物與消化酵素之障壁作用將會失去，導致腸道上的微生物能夠入侵魚肉及本身的消化酵素會自我分解，並使微生物大量生長而造成腐敗。故去內臟較不容易產生微生物性腐敗。

四、請試述下列名詞之意涵：

(一)活性包裝（active packaging）

(二)次級代謝物（secondary metabolites）

(三)藻類毒素（algal toxin）

(四)益菌生（prebiotics）

(一)活性包裝（active packaging）

1. 定義：屬於積極性包裝概念，利用特殊材質與裝置，可感應食品包裝內外部的變化，並與之反應，具有控制環境並大幅提高食品安全性與品質保持。

2. 舉例：如溼度控制、調控氧氣組成、增加二氧化碳比例、排除乙烯、產生抗菌功能等。

(二)次級代謝物（secondary metabolites）

1. 定義：又稱為二級代謝物，為細胞生長至末期才合成，非生長所必需(有目的)的代謝產物，於靜止期(stationary phase)取。

2. 舉例：如抗生素、色素、毒素及紅麴之Monacolin K、GABA及Dimerumic acid等。

(三)藻類毒素（algal toxin）

1. 定義：某些種類的藻類過度繁殖時所產生的有害化合物。這些毒素通常具有生物活性，它們會與其他生物體相互作用並可能對其造成傷害。

2. 舉例：渦鞭毛藻產生的蛤蚌毒素(Saxitoxin, STX)(PSP)、岡田酸(Okadaic acid)(DSP)、裸甲藻毒素(Brevetoxin)(NSP)及矽藻產生的多摩酸(Domoic acid)(ASP)。

(四)益菌生（prebiotics）

1. 定義：又稱益生質、益生素和益菌物質，為某些人體不能消化吸收的食物成分，但這些成分卻能選擇性地活化腸道內某些益生菌，相對的抑制有害菌的增殖，進而對人體產生有利於健康之功效。

2. 舉例：果寡糖(fructooligosaccharide)、菊芋澱粉或稱菊醣(inulin)、棉子糖(Raffinose)、水蘇糖(Stachyose)。

五、請說明苯甲酸主要用於抑制何種類型微生物及其抑制微生物之機制，以及質子移動力（proton motive force）與該機制之關聯為何？

(一)抑制的微生物：

1. 細菌。

2. 酵母菌。

3. 黴菌。

(二)抑制微生物之機制：

1. 未解離分子進入細胞內解離，造成蛋白質(酵素)與DNA等變性。

2. 未解離分子進入細胞內解離，抑制ATP形成而影響養分之主動運輸。

3. 降低pH值至微生物無法生長的範圍。

4. 酸會破壞微生物細胞膜(，未解離分子進入，助長胺基酸的去羧化作用。)

5. 抑制細菌孢子萌發。

(三)質子移動力（proton motive force）與該機制之關聯：

原核生物細胞膜進行電子傳遞鏈，將H+和OH-分開於細胞膜內外，而H+於膜外，OH-於膜內，讓pH值維持在中性，這種膜內外質子(H+)梯度差造成電化學的電位差，細胞利用此電位差產生ATP，以進行耗能的養分之主動運輸(如胺基酸的主動運輸)。若未解離的苯甲酸分子進入微生物細胞內解離，會使ATP無法合成，及微生物需消耗能量將質子(H+)運輸出細胞外，因此影響微生物對養分的主動運輸。

◎質子移動力(proton motive force, PMF)理論：

食品化學

一、請依據純水與食品中水的狀態及物化性質，說明IQF冷凍加工技術可解決的問題有那些？

個別快速冷凍(individual quick freezing, IQF)：利用小顆粒狀食品在輸送帶(盤)上進行上下運動的同時吹送冷風進行冷凍；此法可將被冷凍的食品，個體分開，不會黏在一起。解決問題如下：[純水(自由水)與食品中的自由水會結冰]

(一)解決冷凍後之大冰晶的形成：

1. 一般冷凍過程較慢，會慢速通過於-1至-5 ℃(最大冰晶生成帶)，冰晶形成大，數目較少，濃縮效應影響大，且冰晶較會造成針刺與擠壓傷害。

2. 而IQF冷凍過程會快速通過於-1至-5 ℃(最大冰晶生成帶)，冰晶形成小，數目較多，濃縮效應影響小冰晶，且較不會造成針刺與擠壓傷害。

(二)解決冷凍過程的濃縮作用：

1. 一般冷凍過程之冷凍速率慢，溶質會較長時間溶於未結冰的水中，造成溶質濃縮作用，導致食品細胞脫水、糖度與鹽度改變、pH值改變等。

2. 而IQF冷凍過程之冷凍速率快，溶質較不會溶於未結冰的水中而是速迅被快速結冰的冰晶包裹，故造成溶質濃縮作用小，較不會使食品細胞脫水、糖度與鹽度改變、pH值改變等。

(三)解決冷凍過程之針刺及擠壓的傷害：

1. 一般冷凍過程形成的冰晶較大，冰晶的不規則形狀與體積增大8~9%，會使食品細胞破裂、食品組織崩壞、蛋白質變性等而影響食品口感。

2. 而IQF冷凍過程形成的冰晶較小且均勻，較不會使食品細胞破裂、食品組織崩壞、蛋白質變性等而影響食品口感。

(四)解決凍結解凍之滴水現象(dripping or drip loss)：

1. 一般冷凍過程，冰晶形成大，數目較少，濃縮效應影響大，且冰晶較會造成針刺與擠壓傷害，所以食品細胞脫水多與破裂多，當解凍時，細胞内液體(包含酵素)會相繼流出，水解凍後不能如原狀被吸著或被吸引而流出細胞體外，而酵素也釋出進行自我水解，使品質變差。

2. 而IQF冷凍過程，冰晶形成小，數目較多且均勻，故濃縮效應影響小，且冰晶較不會造成針刺與擠壓傷害，所以食品細胞脫水少與破裂少，當解凍時，細胞内液體(包含酵素)較不會相繼流出，水解凍後能如原狀被吸著或被吸引而不流出細胞體外，故品質較好。

(五)解決食品冷凍後相黏聚集現象：

1. 一般冷凍過程較慢且靜置，會使食品與食品之間形成的冰晶會慢慢變大而相黏聚集，最後食品會聚集成團。

2. 而IQF冷凍過程較快且會使食品上下飄動而分開，不會使食品與食品之間形成的冰晶慢慢變大而相黏聚集，最後食品可以個別分開成細小狀態。

二、請分別說明葉黃素（xanthophylls）、葉綠素（chlorophylls）的結構分類（提示：異戊二烯、多酚、卟啉等）、溶解性質、提供的顏色、來源及主要退色原因。

(一)葉黃素（xanthophylls）：

1. 結構分類：異戊二烯。

2. 溶解性質：脂溶性。

3. 提供的顏色：

(1)蝦紅素(astacin)：紅色。

(2)黃體素或稱葉黃素(lutein)：黃色。

4. 來源：

(1)蝦紅素(astacin)：廣泛存在於生物界中，特別是水產動物的蝦、蟹、魚和鳥類的羽毛中，也存在某些微生物中，如酵母菌。廣泛存在於生物界中，特別是水產動物的蝦、蟹、魚和鳥類的羽毛中，也存在某些微生物中，如酵母菌。

(2)黃體素或稱葉黃素(lutein)：廣存於綠色植物的葉子中，如柑橘、金黃奇異果、南瓜及蛋黃。

5. 主要退色原因：

(1)高熱：會氧化及異構化使褪色。

(2)光照：會氧化及異構化使褪色。

(3)氧氣：會氧化及異構化使褪色。

(4)酵素：脂氧合酶(lipoxygenase, Lox)會氧化及異構化使褪色。

(二)葉綠素（chlorophylls）：

1. 結構分類：卟啉。

2. 溶解性質：脂溶性。

3. 提供的顏色：綠色。

4. 來源：存於綠色蔬菜、水果、綠色奇異果、藻類及光合細菌中。

5. 主要退色原因：

(1)酵素作用：葉綠素酶(Chlorophyllase)會催化葉綠醇(phytol)的酯鍵由綠色的葉綠素中水解，而產生綠色的葉綠酸(Chlorophyllide)，而葉綠酸更易發生脫鎂作用，產生棕橄欖色的脫鎂葉綠酸(Pheophorbide)。

(2)酸：綠色的葉綠素(Chlorophyll)及綠色的葉綠酸(Chlorophyllide)脫鎂產生棕橄欖色的脫鎂葉綠素(Pheophytin)及棕橄欖色的脫鎂葉綠酸(Pheophorbide)。

(3)熱：綠色的葉綠素(Chlorophyll)及綠色的葉綠酸(Chlorophyllide)脫鎂產生棕橄欖色的脫鎂葉綠素(Pheophytin)及棕橄欖色的脫鎂葉綠酸(Pheophorbide)。

(4)光氧化作用(photo-oxidation)：發生於經加工及儲存的綠色植物組織，此作用受光的催化，顏色因此由綠色轉棕色。

三、請分別說明洋菜凍與豬腳凍的凝膠原因物質，及其結構特性與膠體性質之關係。

(一)洋菜凍：

1. 凝膠原因物質：洋菜(agar)。

2. 結構特性：

石花菜及龍鬚菜等紅藻抽出之多醣，主要區分為：

(1)β-D-半乳糖及3,6-脫水-α-L-半乳糖共聚合成的中性洋菜多醣(agarose)。

(2)六碳糖醛酸及瓊脂糖硫酸酯所聚合而成的酸性洋菜多醣(agropectin)。

3. 膠體性質：

洋菜在低濃度(1.5 %)可凝膠，加熱破壞氫鍵，冷卻重新形成氫鍵，為熱可逆的凝膠。

(二)豬腳凍：

1. 凝膠原因物質：

膠原蛋白(collagen)加熱破壞氫鍵，冷卻促使氫鍵形成的明膠(gelatin)。

2. 結構特性：

(1)為醣蛋白的一種，含少量的半乳糖與葡萄糖及大量的胺基酸，具膨潤性，為強韌的水不溶性纖維。

(2)為動物體內最豐富的蛋白質之一(佔動物體蛋白質20~ 25 %)。

(3)甘胺酸(glycine, Gly)為膠原蛋白中最豐富的胺基酸，約佔全部胺基酸總量的三分之一，因在形成三股螺旋(three-chained coiled helix)結構中，甘胺酸為所有胺基酸中，具最小支鏈者(僅為一氫原子)，適合填入螺旋結構之內側，且較不佔空間。

(4)脯胺酸(proline, Pro)(適合填入螺旋內側)與羥脯胺酸(hydroxyproline, Hyp)佔另外的三分之一(羥輔胺酸佔全部胺基酸約13~ 14 %)，兩者為了形成足夠的氫鍵。

(5)羥脯胺酸(多)(Hydroxyproline, Hyp)和羥離胺酸(少)(Hydroxylysine, Hyl)是構成膠原蛋白的重要成分，此二種胺基酸以脯胺酸和離胺酸的型式合成多胜肽後再經羥化(Hydroxylation)修飾而來，需要維生素C作為輔酶。

(6)這些胺基酸一般以甘胺酸-脯胺酸-羥脯胺酸(Gly-Pro-Hyp)三聯交替出現的順序排列。

3. 膠體性質：

加熱破壞氫鍵，冷卻重新形成氫鍵，多為透明熱可逆的凝膠。

四、請分別說明果膠解離酶（pectin lyase）、β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）、柚苷酶（naringinase）、橙皮苷酶（hesperidinase）、葡萄糖氧化酶（glucose oxidase）在蔬果加工上之應用。

(一)果膠解離酶（pectin lyase）：

1. 作用：作用於高甲氧基果膠分子上鄰近甲酯基旁的α-1,4醣苷鍵，C4與C5間經β-脫去(β-elimination)反應，在斷裂的醣苷鍵旁產生一雙鍵。

2. 應用：果汁和酒製造可以降低混濁、軟化水果增加榨汁率、防止果膠凝結作用、咖啡和茶發酵時能去除粘性物質，加速茶發酵時間，使沖泡性受到改善。

(二)β-葡萄糖苷酶（β-glucosidase）：

1. 作用：可水解非還原端以葡萄糖β-1,4糖苷鍵鍵結的物質，而釋放出β-葡萄糖，可作用於纖維二糖自非還原端起水解β-1,4醣苷鍵，形成兩分子的β-葡萄糖。

2. 應用：可添加於果汁中，用以形成或加強其原有的風味，因其中所含之風味前驅物質常以β-1,4葡萄醣苷鍵結形式存在，水解後，可釋出風味物質，如添加於鳳梨汁或草莓汁中。

(三)柚苷酶（naringinase）：

1. 作用：將柑橘類水果的苦味成分柚苷(naringin)水解為柚苷酸醣體(naringenin)、鼠李糖(rhamnose)及葡萄糖。

2. 應用：藉此除去引起柑橘類果汁混濁及苦味的原因物質。

(四)橙皮苷酶（hesperidinase）：

1. 作用：將橙皮苷(hesperidin)水解為橙皮素(hesperitin)、鼠李糖(rhamnose)及葡萄糖。

2. 應用：藉此防止果汁及罐頭的白濁產生。

(五)葡萄糖氧化酶（glucose oxidase）：

1. 作用：將葡萄糖氧化生成過氧化氫及葡萄糖酸-δ-內酯(glucono-δ-lactone)，再進一步轉變為葡萄糖酸(gluconic acid)，用以去除葡萄糖及氧氣，以防止梅納反應發生與食品氧化。

2. 應用：常用於液蛋、蛋粉等蛋製品中，以去除葡萄糖，避免梅納褐變發生、可添加於啤酒、牛乳、果汁中去除氧氣，延緩成分物質氧化。

五、請分別說明環狀糊精（cyclodextrin）、低聚果寡醣（fructooligosaccharide）、大豆寡醣（soy-oligosaccharide）、乳果寡醣（lactosucrose）之單醣組成與性質。

(一)環狀糊精（cyclodextrin）：

1. 單醣組成：α-D-葡萄糖(α-D-glucose)。

(1)α-環狀糊精(α-CD)：由6葡萄糖分子以α-1,4醣苷鍵結合成環狀。

(2)β-環狀糊精(β-CD)：由7葡萄糖分子以α-1,4醣苷鍵結合成環狀。

(3)γ-環狀糊精(γ-CD)：由8葡萄糖分子以α-1,4醣苷鍵結合成環狀。

2. 性質：可溶於水、內部為疏水性，外圍為親水性、在人體分解速度較慢、白色粉末。

(二)低聚果寡醣（fructooligosaccharide）：

1. 單醣組成：α-D-葡萄糖(α-D-glucose)、β-D-果糖(β-D-fructose)。

由蔗糖(G-F)分子的果糖(F)殘基上經由β-1,2醣苷鍵結合連接1~3個果糖基(Fn)而成的蔗果三糖、四糖及五糖組成的混合物，其結構式可表示為G-F-Fn, n=1,2,3。

2. 性質：可溶於水、甜度約為蔗糖之30-60%、難消化性，為非營養性低熱量的甜味劑、可作為益菌生(prebiotics)、不會造成蛀牙。

(三)大豆寡醣（soy-oligosaccharide）：

1. 單醣組成：α-D-半乳糖(α-D-galactose)、α-D-葡萄糖(α-D-glucose)、β-D-果糖(β-D-fructose)。

(1)棉子糖(Raffinose)：由半乳糖、葡萄糖、果糖所組成。

(2)水蘇糖(Stachyose)：由兩分子半乳糖、一分子葡萄糖、一分子果糖所組成。

2. 性質：可溶於水、無法被人體小腸所消化、可作為益菌生(prebiotics)、但在人體腸內發酵產生之二氧化碳是造成人體攝取此類食品會產生脹氣或排氣現象的主要原因。

(四)乳果寡醣（lactosucrose）：

1. 單醣組成：β-D-半乳糖(β-D-galactose)、α-D-葡萄糖(α-D-glucose)、β-D-果糖(β-D-fructose)。

組成為β-D-半乳糖(β-1,4)α-D-葡萄糖(α-1,2)β-D-果糖。

2. 性質：可溶於水、無法被人體小腸所消化、可作為益菌生(prebiotics)。

食品加工學

一、請說明液蛋(liquidegg)之加工目的、製程、衛生品質管理，以及液蛋食品加工廠可採取那些措施或策略因應淨零排放目標(請至少列出3項詳細說明之)。

1. 加工目的：可提供更方便、衛生的食品原料，如製作麵包、水產煉製品之製造原料。

2. 製程：選蛋→打蛋→照蛋→過濾→降溫→均質→殺菌→充填→儲存

(1) 選蛋：留下品質良好的蛋。

(2) 打蛋：將蛋投入打蛋機，利用機械力將蛋殼破開，並將蛋殼和蛋液分離。

(3) 照蛋：通過照蛋機，利用視覺辨識技術，檢查蛋白的顏色和品質，剔除血絲、蛋白變色等。

(4) 過濾：將照蛋後的蛋液進行過濾，利用加壓過濾器，將蛋液中可能殘留的蛋殼、繫帶等雜質去除。

(5) 降溫：利用板式熱交換器，使用1℃的冷水，使蛋液的溫度降低，以減少微生物的滋長。

(6) 均質：將降溫後的蛋液進行均質，利用均質機，對蛋液施加高壓，使蛋白和蛋黃充分混合，避免分層或沉澱，並改善蛋液的質地和穩定性。

(7) 殺菌：進行低溫殺菌法，全程於密閉管道內進行，隔絕外部污染風險，並能有效殺死沙門氏菌、大腸桿菌等病原菌。

(8) 充填：將殺菌後的蛋液進行充填，利用正壓充填機，將蛋液裝入容器中，並封膜、鎖蓋，完成包裝。

(9) 儲存：1~7℃儲藏，以延長保存期限。

3. 衛生品質管理：衛生福利部公告之相關法規

(1) 食品安全衛生管理法

(2) 食品良好衛生規範準則

(3) 食品安全管制系統

4. 淨零排放：

(1) 能源管理：透過智慧數位系統優化製造設備的生產效率，更換老舊設備為節能型產品。

(2) 廢棄物管理：利用厭氧醱酵技術將有機廢棄物資源化，並將產生的沼氣進行熱電應用。

(3) 水資源管理：實施節水措施和水資源回收，以應對水量匱乏和法規政策變動的風險。

二、何謂組織化植物蛋白(Textured vegetable protein, TVP)？請舉出2種生產組織化植物蛋白之加工技術，並說明其產品特性、設備需求，以及加工控制系統有何異同。

1. 組織化植物蛋白：以植物性蛋白質(通常為大豆分離蛋白)為原料，經組織化的特別加工過程，製成質地、咀嚼性、外表與天然肉品相似的製品，又稱人造肉。

(1) 由於大豆油生產量大，大部分都是由大豆製成

(2) 提取大豆分離蛋白製程：

A. 萃取：將油脂分離。

B. 鹼萃取：溶解蛋白質。

C. 酸沉澱：使蛋白質凝聚。

D. 乾燥：可利用噴霧乾燥，獲得大豆分離蛋白粉末。

2. 兩種生產組織化植物蛋白之加工技術：

(1) 纖維紡絲法：將黃豆分離蛋白(soy protein isolate, SPI)進行紡絲加工[溶於pH 9以上的鹼液，自細孔紡嘴擠出於含食鹽的醋酸液之凝固槽中形成組織狀(組織化) (鹽析)的食品]。

A. 產品特性：成品含水量高，儲存不易。

B. 設備需求：需要機器設備進行纖維紡絲。

C. 加工控制系統異同：產生廢水處理問題，且成本較高，但目前較少使用。

(2) 擠壓組織法：將植物原料、水、調味料、色素等送入擠壓機器，製成素肉胚或可直接調理食用的素肉。

A. 產品特性：成品含水量低，儲存較易。

B. 設備需求：需要擠壓機器。

C. 加工控制系統異同：不產生污染，生產成本較低。可調整參數以獲得不同類型的成品，成為目前主流。

三、請說明低酸性罐頭食品之定義與其殺菌製程管理原則，包括殺菌方式、殺菌指標菌，以及殺菌值的計算(包括溫度與時間所累積之熱致死總效應)。

1. 低酸性罐頭食品定義：低酸性罐頭食品是指pH值大於4.6且水分活性(aw)大於0.85的食品。這些食品包括大部分的肉類、海鮮、奶製品和蔬菜。

2. 低酸性罐頭食品殺菌製程管理原則：

(1) 殺菌方式：低酸性罐頭食品通常需要進行高溫殺菌(100°以上或等同殺菌條件)，以確保食品的安全。防止低酸性環境之潛在微生物危害。

(2) 殺菌指標菌：肉毒桿菌(Clostridium botulinum)。在無氧環境下能產生毒素，對人體健康構成威脅。需要12D的處理進行危害控制。

(3) 殺菌值的計算：

D值(D value)

特定溫度下殺滅90%微生物所需之時間，以分鐘表示。

Z值(Z value)

為D值改變10倍所需的攝氏溫度變化。D1/D2=10^ (T2-T1)/Z

F值(F value)

一定溫度下(通常為250℉)，將一定數目之營養細胞或孢子殺滅所需時間。

1. F0 = D (log N0－log N)

2. log(F/F0) = (T0－T)/Z

Fh值(Fh value)

殺菌熱力強度，為指定溫度下殺菌的時間值。

四、液體食品的濃縮可利用蒸發器進行之。請說明蒸發器的基本構成部件，並比較單效蒸發器(single effect evaporator)與多效蒸發器(multi-effect evaporator)的操作特點及優缺點。

1. 蒸發器的基本構成部件

(1) 加熱室：液體食品進入加熱室後，利用蒸氣熱量提供蒸發所需要的熱量，促使液體沸騰，水分進行汽化。

(2) 蒸氣流動室：附著在蒸發器盤管上的金屬片，用於增加換熱面積，提高蒸發器的換熱效率。

(3) 分離室：使氣液兩相完全分離

2. 比較：

單效蒸發器(single effect evaporator)在蒸發過程中，單效蒸發將二次蒸氣直接冷凝，而不利於其冷凝熱。因此，相同的生蒸氣量可以蒸發較少的水量。

多效蒸發器(multiple effect evaporator)二次蒸汽仍是蒸汽，可以用於下一效蒸發的加熱。效數增加越多，由於降低了生產一分產品的操作運轉費用，因而利用蒸汽的經濟性就越好。雖然設備投資成本會增加，但總體而言是較省錢的。

食品衛生安全與法規

一、專業名詞解釋：請進行各專業名詞解釋，並比較兩名詞之相關性。

（每小題5分，共20分）

(一)Sodium Nitrite & Clostridium botulinum

(二)Trans fatty acid & Nutrition facts

(三)Bioterrorism & Food security

(四)The regulations on good hygiene practice for food（GHP）& Risk assessment

(一)Sodium Nitrite & Clostridium botulinum：

1. 亞硝酸鈉(Sodium Nitrite)：為食品添加物的保色劑，可使用於肉製品及魚肉製品；本品可使用於鮭魚卵製品及鱈魚卵製品。

2. 肉毒桿菌(Clostridium botulinum)：可於低酸性(pH>4.6、Aw>0.85)、厭氧(真空)環境生長，會產生致命的肉毒桿菌神經毒素，導致呼吸麻痺而死亡。

3. 相關性：亞硝酸鹽可抑制肉毒桿菌生長，以防止低酸性、厭氧(真空)的食品之肉毒桿菌食品中毒，如香腸與火腿。

(二)Trans fatty acid & Nutrition facts：

1. 反式脂肪酸(Trans fatty acid)：指食品中非共軛反式脂肪（酸）之總和。

2. 營養標示(Nutrition facts)：須於包裝容器外表之明顯處以表格方式提供熱量、蛋白質含量、脂肪、飽和脂肪(或飽和脂肪酸)、反式脂肪(或反式脂肪酸)含量、碳水化合物、糖含量、鈉含量等。

3. 相關性：營養標示需標示反式脂肪酸的含量。

(三)Bioterrorism & Food security：

1. 生物恐怖主義(Bioterrorism)：有意釋放或傳播的生物製劑(病毒、細菌、真菌或毒素等)作為攻擊武器，造成人類恐懼、焦慮、罹病甚或死亡等。

2. 食品保全或稱糧食安全(Food security)：所有的人在任何時間均可在生理上、經濟上有能力獲取足夠而營養的食物，以滿足其日常需求，並在食物選擇上得以維持活力而健康的生活方式。

3. 相關性：應以食品防禦(food defence)，而不是食品保全或稱糧食安全(Food security)來防範生物恐怖主義。

(四)The regulations on good hygiene practice for food（GHP）& Risk assessment：

1. 食品良好衛生規範準則(GHP)：屬食品衛生管理之最基本要求，屬強制法規，適用所有食品業者，主要管衛生與品質，其內涵首重污染之防治。

2. 風險評估(Risk assessment)：是評估人體暴露在危險因子下，可能引起健康危害的機率，包括危害辨識、劑量反應評估、暴露評估、風險特徵描述。

3. 相關性：GHP可提供了一個框架，確保食品在所有階段都能維持良好的衛生狀態，而風險評估則提供了一種方法，用於識別和管理可能影響食品安全的風險。兩者共同確保食品的衛生和安全，保護消費者的健康。

二、國內泡麵（油炸速食麵）生產工廠有下列客訴反應，請依「食品安全專業」協助處理下列問題：（每小題5分，共20分）

(一)一般泡麵之生產流程？

(二)消費者反應產品有油耗味，為何發生？如何評估品質指標？

(三)一般泡麵製造常使用那些添加物（麵體、油炸油）？添加方式？添加量？

(四)使用之添加物，如何有效管理（來源、品質、存量）？

(一)一般泡麵之生產流程：泡麵或稱速食麵(instant noodle)：為將麵條經過蒸熟的α化後，再以油炸或熱風乾燥的麵條(水分含量4~5%)。

(二)消費者反應產品有油耗味，為何發生？如何評估品質指標？

1. 油耗味發生原因：泡麵因包裝不良或放太久至過期，泡麵上的油脂，因氧化產生氫過氧化物(ROOH)，再裂解產生產生小分子醛、酮、醇、酸，這些產物因分子量小而沸點低易揮發，最後揮發被聞到異味，稱為油耗味。

2. 評估品質指標：

(1)硫巴比妥酸價(thiobarbituric acid value, TBA value)：測氧化裂解產生的小分子醛之丙二醛可與硫巴比妥酸(TBA)產生紅色產物，再測535 nm吸光值。

(2)酸價(acid value, AV)：測氧化裂解產生的小分子酸之游離脂肪酸，可與氫氧化鉀(KOH)反應，計算每克油脂所需氫氧化鉀的毫克數。

(三)一般泡麵製造常使用那些添加物（麵體、油炸油）？添加方式？添加量？

1. 麵體：

(1)添加物：品質改良用、釀造用及食品製造用劑(如三偏磷酸鈉、聚麩胺酸鈉)。

(2)添加方式：直接加入麵粉中再製造成麵條販售。

(3)添加量：三偏磷酸鈉用量以Phosphate計為3g/kg以下；聚麩胺酸鈉用量為2%以下。

2. 油炸油：

(1)添加物：抗氧化劑(如BHT、BHA)。

(2)添加方式：直接加入油炸油中販售。

(3)添加量：BHT用量為0.20g/kg以下；BHA用量為0.20g/kg以下。

(四)使用之添加物，如何有效管理（來源、品質、存量）？

1. 來源：

(1)依照「食品添加物使用範圍及限量暨規格標準」之「正面表列」使用。

(2)購買依照「食品安全衛生管理法」有「查驗登記」的合法食品添加物。

(3)購買有執行強制登錄(非登不可)、追溯追蹤(非追不可)之業者的食品添加物。

2. 品質：適當倉儲管理、溫溼度控制、防止吸濕潮解、防止昆蟲破壞等。

3. 存量：專人、專櫃、專冊管理；先進先出。

三、「燒烤香腸」是國人常見食品之一，請回答下列問題：

(一)「燒烤香腸」如何判定「熟」了？團膳食品如何確保加工處理「全熟」？其對飲食安全有何影響？

(二)燒烤過程常發生「焦化」，其可能產生何種物質？其理化、安全性如何？食用安全限量？

(三)如何有效降低燒烤過程可能有毒物質生成量、攝取量？

(一)「燒烤香腸」如何判定「熟」了？團膳食品如何確保加工處理「全熟」？其對飲食安全有何影響？

1. 燒烤香腸之熟了判定方法：

(1)眼看判定：香腸內的豬肉不帶有粉紅色澤而是金黃微焦就是全熟。

(2)戳洞判定：用竹籤戳香腸前、中、後段，流出湯汁若是清澈，表示烤熟。

2. 團膳食品如何確保加工處理「全熟」：香腸事先蒸熟、水煮或剖半等及表面戳洞，再進行燒烤至表面金黃微焦。

3. 對飲食安全的影響：

(1)若香腸添加的保色劑之硝酸鹽或亞硝酸鹽不足，且未全熟，則可能肉毒桿菌生長產生的神經毒素無法破壞，食用後可能造成食品中毒。

(2)香腸中的保色劑會與蛋白質於胃中分解的二級胺及三級胺，進行亞硝化反應(胃酸接近最適pH值)產生，亞硝胺為一級致癌物，會致癌。

(二)燒烤過程常發生「焦化」，其可能產生何種物質？其理化、安全性如何？食用安全限量？

1. 多環芳香烴(Polycyclic aromatic hydrocarbons, PAHs)：

(1)理化：脂溶性。

(2)安全性：如苯駢芘(benzo[a]pyrene)為一級致癌物(IARC 1)。

(3)食用安全限量：依照「食品中污染物質及毒素衛生標準」(113.3.28)，直接供食或作為食品加工使用之油脂，不包括可可脂，苯(a)駢芘限量2 ppb以下。

2. 蛋白質熱裂解物(如色胺酸裂解物)：

(1)理化：微溶於水。

(2)安全性：具致突變與致癌性。

(3)食用安全限量：依照「食品中污染物質及毒素衛生標準」(113.3.28)，無安全限量標準。

3. IQ化合物或稱異環胺(heterocyclic amine, HCAs)：

(1)理化：脂溶性。

(2)安全性：具致突變與致癌性。

(3)食用安全限量：依照「食品中污染物質及毒素衛生標準」(113.3.28)，無安全限量標準。

(三)如何有效降低燒烤過程可能有毒物質生成量、攝取量？（5分）

1. 燒烤香腸時，隨時注意香腸不要烤焦。

2. 可先將香腸剖半或切片再進行燒烤，較不容易為了烤熟而表面烤焦。

3. 香腸減少以燒烤的方式烹調，可改用水煮或清蒸的方式。

4. 燒烤香腸的木炭使用備長炭，其火焰較均勻且較不容易烤焦。

5. 將烤焦的香腸部分去除，而不食用。

四、某一電商宣稱公司「產品」具有恢復視力、有效減肥瘦身等具有醫療功效之廣告詞，請回答下列問題：

(一)「健康食品」定義？

(二)如何評估「健康食品之安全性」？四大類評估項目？

(三)我國衛生福利部有何規範及罰則？

(一)「健康食品」定義：依照「健康食品管理法」(109.1.15)第2條：

1. 本法所稱健康食品，指具有保健功效，並標示或廣告其具該功效之食品。

2. 本法所稱之保健功效，係指增進民眾健康、減少疾病危害風險，且具有實質科學證據之功效，非屬治療、矯正人類疾病之醫療效能，並經中央主管機關公告者。

(二)評估「健康食品之安全性」方法及四大類評估項目：

1. 方法：依「健康食品管理法」第三條第二項規定訂定本方法。

2. 四大類評估項目：

第一類指下列二種情形之一者，得免執行安全評估試驗：

1. 產品之原料為傳統食用且以通常加工食品形式供食者

2. 產品或其原料具有完整之毒理學安全評估學術文獻報告及長期供食用之紀錄，且其原料組成成分及製造過程與所提具之學術文獻報告相符

無須進行安全評估(毒性)試驗

雞精、蜆精、蜆錠、藻錠、乳酸菌膠囊、優酪乳(LGG、LS99)、養樂多、豆漿、牛奶、綠茶

第二類指產品之原料為傳統食用，但產品或原料非以通常加工製備者

基因毒性試驗 28天餵食毒性試驗

自行篩選菌種(LP33)、膠囊錠狀食品(蜂膠、靈芝、洛神花)、加特福奶粉(含鉻)、中草藥

第三類指產品之原料非屬傳統食用者

基因毒性試驗 90天餵食毒性試驗致畸胎試驗

北蟲草膠囊、蟲草膠囊

第四類指產品之原料非屬傳統食用且含有致癌物之類似物者

基因毒性試驗 90天餵食毒性試驗致畸胎試驗致癌性試驗繁殖試驗

(三)我國衛生福利部有何規範及罰則：

1. 規範：參照「食品安全衛生管理法」(108.6.12)：「產品具有醫療功效之廣告詞」違反食品安全衛生管理法第28條第2項規定：食品不得為醫療效能之標示、宣傳或廣告。

2. 罰則：

(1)第45條：違反第二十八條第一項或中央主管機關依第二十八條第三項所定辦法者，處新臺幣四萬元以上四百萬元以下罰鍰；違反同條第二項規定者，處新臺幣六十萬元以上五百萬元以下罰鍰；再次違反者，並得命其歇業、停業一定期間、廢止其公司、商業、工廠之全部或部分登記事項，或食品業者之登錄；經廢止登錄者，一年內不得再申請重新登錄。

違反前項廣告規定之食品業者，應按次處罰至其停止刊播為止。

違反第二十八條有關廣告規定之一，情節重大者，除依前二項規定處分外，主管機關並應命其不得販賣、供應或陳列；且應自裁處書送達之日起三十日內，於原刊播之同一篇幅、時段，刊播一定次數之更正廣告，其內容應載明表達歉意及排除錯誤之訊息。

違反前項規定，繼續販賣、供應、陳列或未刊播更正廣告者，處新臺幣十二萬元以上六十萬元以下罰鍰。

(2)第46條第2項：直轄市、縣（市）主管機關為前條第一項處罰時，應通知傳播業者及其直轄市、縣（市）主管機關或目的事業主管機關。傳播業者自收到該通知之次日起，應即停止刊播。

(3)第46條第3項：傳播業者未依前項規定停止刊播違反第二十八條第一項或第二項規定，或違反中央主管機關依第二十八條第三項所為廣告之限制或所定辦法中有關停止廣告之規定者，處新臺幣十二萬元以上六十萬元以下罰鍰，並應按次處罰至其停止刊播為止。

(4)第46條第4項：傳播業者經依第二項規定通知後，仍未停止刊播者，直轄市、縣（市）主管機關除依前項規定處罰外，並通知傳播業者之直轄市、縣（市）主管機關或其目的事業主管機關依相關法規規定處理。

(5)第52條第1項第3款：食品、食品添加物、食品器具、食品容器或包裝及食品用洗潔劑，經依第四十一條規定查核或檢驗者，由當地直轄市、縣（市）主管機關依查核或檢驗結果，為下列之處分：

三、標示違反第二十二條第一項或依第二項及第三項公告之事項、第二十四條第一項或依第二項公告之事項、第二十六條、第二十七條或第二十八條第一項規定者，應通知限期回收改正，改正前不得繼續販賣；屆期未遵行或違反第二十八條第二項規定者，沒入銷毀之。

(6)第52條第2項：前項第一款至第三款應予沒入之產品，應先命製造、販賣或輸入者立即公告停止使用或食用，並予回收、銷毀。必要時，當地直轄市、縣（市）主管機關得代為回收、銷毀，並收取必要之費用。

(7)第44條第1項第3款：有下列行為之一者，處新臺幣六萬元以上二億元以下罰鍰；情節重大者，並得命其歇業、停業一定期間、廢止其公司、商業、工廠之全部或部分登記事項，或食品業者之登錄；經廢止登錄者，一年內不得再申請重新登錄：

三、經主管機關依第五十二條第二項規定，命其回收、銷毀而不遵行。

五、國內有一飲料工廠，主要生產積層袋產品（Laminated Bag），請針對包材及生產（清潔、消毒）專業，回答下列問題：

(一)何謂無菌包裝？有那些主要控制因子？

(二)請介紹一般積層袋之構造、層次、材質，請畫圖並加以說明。

(三)包材如何殺菌？最常使用之殺菌劑？濃度？殘留量？

(四)無菌充填包裝機械設備應選用何種材質？如何有效清洗、消毒？

(一)無菌包裝及主要控制因子：

1. 無菌包裝(aseptic packaging)：食品與包材分開殺菌，如食品先經超高溫(ultra high temperature , UHT)殺菌(150℃，1~2秒)後，馬上使之冷卻，再於無菌的環境中充填入已經殺菌完成的容器內，並於無菌環境下進行密封。

2. 主要控制因子：

(1)設備：使用無菌充填機械。

(2)環境：在無菌室或清潔區域進行包裝。

(3)包材：選用無菌材料，如積層袋。

(二)一般積層袋之構造、層次、材質，請畫圖並加以說明：

1. 聚乙烯：保護含印刷層的紙不被外界水分影響。

2. 紙板：穩定與強化外觀形狀，並含印刷層可展示產品資訊。

3. 聚乙烯：黏合紙板與鋁箔。

4. 鋁箔：阻隔內部，避免光與氧氣影響內容物；並阻絕風味改變。

5. 聚乙烯：黏合鋁箔與聚乙烯。

6. 聚乙烯：密封內部液體。

(三)包材殺菌方法與最常使用之殺菌劑、濃度、殘留量：

1. 包材殺菌方法：

(1)加熱殺菌：適用於耐熱的包材。

(2)放射線殺菌：適用於耐照射的包材。

(3)次氯酸鈉液或二氧化氯液殺菌。

(4)過氧化氫液殺菌。

2. 最常使用之殺菌劑、濃度、殘留量：過氧化氫液、30~35%、不得殘留。

(四)無菌充填包裝機械設備選用材質及如何有效清洗、消毒：

1. 材質：應選用耐腐蝕、易清洗的材質，如304或316不銹鋼。

2. 有效清洗、消毒：使用定位清洗法(Clean-in place, CIP)，在設計密閉具循環性的設備上，管路或幫浦不必拆卸，只需由管路的起點依序以清水、清潔劑、熱水通入以清洗管路，必要時，可於熱水清洗前以氯液做消毒與殺菌。

食品分析與檢驗

一、衛生福利部食品藥物管理署在實驗室品質管理規範化學領域測試結果品質管制中，指出品管樣品分析包括空白樣品、查核樣品及重複樣品之分析；請說明這三種樣品之分析目的及做法。

參考：食品藥物管理署：檢驗機構實驗室品質系統基本規範(111.11.4)

(一)空白樣品分析：

1. 目的：了解操作過程是否受到污染或背景值之高低。

2. 做法：

(1)取相同或類似樣品基質之空白樣品，依所採用之檢驗方法步驟，與待測樣品同時實施檢驗分析。

(2)以儀器分析方法，空白樣品分析、空白方法分析與空白試劑分析，原則上估算所得結果不宜大於偵測極限或定量極限之50%，非以儀器分析之方法，空白樣品分析結果應為未檢出。實務上實驗室可就檢驗方法特性，就空白樣品或空白方法分析訂定合理的品質管制要求。

(3)無法或難以取得空白樣品之定量檢驗方法及品項，檢驗機構應自行舉證並保留相關評估紀錄。此類檢驗方法及品項之空白樣品，得使用與檢液製作相同來源之空白試劑執行之空白方法分析取代。

(二)查核樣品分析：

1. 目的：檢驗準確度指標。

2. 做法：

(1)應選用與批次樣品相同或類似基質之查核樣品。查核樣品應為可檢出樣品，得使用濃度經確認之參考物質，或以空白樣品/低濃度樣品添加方式自行製作。

(2)以空白樣品添加製作查核樣品時，依本規範樣品添加分析規定，於添加後應靜置至狀態穩定，再依檢驗方法要求方式製作檢液與分析。原則上定性檢驗方法添加1～2倍偵測極限濃度；定量檢驗方法添加2～5倍定量極限濃度、相關法規標準濃度或樣品經常檢出濃度。

(3)無法取得空白樣品之定量檢驗方法，原則上選擇含量介於定量極限1～3倍範圍之低濃度樣品，作為背景樣品；若以低於檢驗方法所訂要求定量極限之低濃度樣品執行時，應先添加定量極限濃度至此低濃度樣品中。添加濃度以樣品估計濃度執行。應將此背景樣品充分均質後分成至少4份，其中2份用於添加樣品及添加重複樣品，於同批次另執行背景樣品2重複分析，背景樣品2重複分析之相對差異百分比，亦應落入重複性警告界限內以證明背景樣品均勻性符合要求。查核樣品之添加前含量，以背景樣品2重複分析之平均值計算。

(4)定量檢驗方法之分析查核樣品，應計算查核樣品分析回收率(RQC %)。

RQC % = (X − Y)/A × 100

X：查核樣品檢驗值

Y：查核樣品之添加前含量(參考物質或空白樣品添加，本項以零計算)

A：參考物質標示值或添加方式製作之查核樣品添加值

(5)包括但不限於重金屬、黴菌毒素等可取得參考物質之檢驗品項，應至少每季(原則上約每間隔90 日)以參考物質執行查核樣品分析1次。

(6)以查核樣品2重複執行重複樣品分析時，查核樣品2次分析結果均應符合查核樣品品管範圍要求。

(三)重複樣品分析：

1. 目的：檢驗精密度指標(重複性)。

2. 做法：

(1)重複樣品分析之樣品應為可定量之樣品。

(2)重複樣品分析係將樣品依相同前處理及分析步驟同時執行檢驗，再計算重複樣品分析相對差異百分比(RPD %)。

RPD % = |X1−X2|/0.5(X1+X2) × 100 %

X1、X2：同一樣品執行2 重複分析時，所得之2次個別檢驗值

二、(一)乾燥金針花為了防止變黑，業者常會浸泡漂白劑亞硫酸鹽，經化學作用後會轉為二氧化硫；目前二氧化硫分析方法常使用蒸餾法測定，請詳述二氧化硫分析原理。（10分）

(二)火腿製造過程常會加入保色劑亞硝酸鹽，一般會利用比色法來定量火腿中亞硝酸鹽含量，請詳述其分析原理。

(一)蒸餾法測定乾燥金針花之二氧化硫分析原理：

本實驗乃利用樣品中的亞硫酸鹽於燒瓶中，在酸性條件下加熱，會蒸出SO2，再經過氮氣推送，到達含有過氧化氫(H2O2)的梨型燒瓶吸收氧化成硫酸(H2SO4)(反應式(1))，再用滴定管以標準鹼液(NaOH)滴定定量，滴定反應如反應式(2)，2莫耳NaOH可以作用1莫耳SO2，由0.01 N NaOH消耗體積可以算出SO2含量。

(二)比色法定量火腿中亞硝酸鹽含量之分析原理：

本實驗乃將樣品去除脂質及蛋白質後，在弱酸(HCl)條件下，亞硝酸鹽與對胺基苯磺酸重氮化，再與鹽酸萘乙二胺(N-(1-naphthyl)ethylenediamine dihydrochloride)偶合成紫紅色物質，在540 nm可測其吸光值，比對標準曲線計算之。

三、凱式定氮法（Kjeldahl method）常用來測定食品中之總氮含量，實驗得到的總氮數值，再乘上特定的氮-蛋白質轉換係數（Conversion factor），即可得該食品之蛋白質含量。

(一)請詳述凱式定氮法（Kjeldahl method）主要步驟及原理。

(二)氮-蛋白質轉換係數會隨不同種類食品而不同，通常一般食品之轉換係數為6.25，此數值訂定依據為何？

(一)凱式定氮法（Kjeldahl method）主要步驟及原理：

1. 主要步驟：(A)分解→(B)蒸餾→(C)滴定

2. 原理：

(1)分解

將樣本中的蛋白質等含氮物質，藉由濃硫酸與催化劑，以高溫(約400℃)，釋出於溶液而產生(NH4)2SO4

(NH4)2SO4(aq)

(2)蒸餾

將分解瓶內的含氮物質，藉由40 % NaOH及熱蒸氣，以NH3型式轉移至半微量或微量之收集瓶內

a. 半微量：以H2SO4接收消耗H2SO4的酸產生(NH4)2SO4

b. 微量：以H3BO3接收產生(NH4)3BO3

NH3(g)、(NH4)2SO4(aq)、(NH4)3BO3(aq)

(3)滴定

a. 半微量：

含氮物質(NH3)，會與收集瓶內的酸(H2SO4)作用，而消耗酸的總量，以NaOH滴定剩下來的酸，就可了解NH3消耗了多少的酸；空白試驗，因為沒有消耗酸，所以滴定量會比較高，與樣本的滴定量相減(反滴定法)，就可以知道含氮物質消耗了多少的酸

b. 微量：

含氮物質(NH3)，會與收集瓶內的酸(H3BO3)作用，產生(NH4)3BO3，以H2SO4滴定(NH4)3BO3就可了解產生多少NH3(滴定法)；空白試驗，因沒有(NH4)3BO3產生，所以滴定量非常少(可不做空白試驗)

Na2SO4(aq)、(NH4)2SO4(aq)

(二)通常一般食品之轉換係數為6.25，此數值訂定依據：

蛋白質由碳、氫、氧、氮、硫組成，一般蛋白質含氮量為16%，吾人可由氮含量推得蛋白質含量。換句話說，由樣品含氮量乘以6.25即為蛋白質之大約含量，而一般蛋白質的轉換係數或稱含氮係數即為6.25。

因為蛋白質含量×16%＝含氮量，所以含氮量÷16%＝蛋白質含量，10016＝6.25。

四、(一)利用液相層析法分析市售雞精胺基酸含量、飲料單/雙糖組成及拿鐵咖啡因含量，請配對選擇下列合適的偵測器：折射率偵測器（refractive index detector）、螢光偵測器（Fluorescence detector）及紫外/可見光偵測器（Ultraviolet-visible detector），並詳述此三種偵測器之偵測原理及特色。

(二)樣品經高效率液相層析分離後，如何進行定性和定量？

(一)利用液相層析法分析市售食品之合適的偵測器與偵測原理及特色：

1. 雞精胺基酸含量：

(1)合適的偵測器：螢光偵測器（Fluorescence detector）。

(2)偵測原理：待分析成分於管柱分離後，分別先後到達螢光偵測器，再以設定的特定波長紫外光之激發光激發待分析成分，使其發射特定波長螢光之發射光，經光電管偵測設定的特定波長螢光強度。待分析成分濃度大，螢光強度大，波峰訊號強；待分析成分濃度小，螢光強度小，波峰訊號弱，因此獲得層析圖譜，以定性、定量。

(3)特色：具有螢光的物質，如維生素B2、黃麴毒素（aflatoxin）及其他黴菌毒素(需衍生化)檢測。若待測物不具螢光，可利用衍生化，將成分轉化為螢光性的衍生物，如蛋白質與胺基酸。對於微量分析（trace analysis）非常理想(因靈敏度高)。

2. 飲料單/雙糖組成：

(1)合適的偵測器：折射率偵測器（refractive index detector）。

(2)偵測原理：待分析成分於管柱分離後，分別先後到達RI偵測器，再以光照射整個移動相+待分析成分，產生折射光，經光電管偵測折射光強度以計算折射率。待分析成分濃度大，折射率大，波峰訊號強；待分析成分濃度小，折射率小，波峰訊號弱，因此獲得層析圖譜，以定性、定量。

(3)特色：不能使用梯度洗脫方法，因為移動相成分的任何變化都改變了其折光系數(折射率)，由此會引起基線訊號的變化，訊號將會一直漂動，而無法穩定。廣泛用於不含吸光基團的分析成分檢測，如碳水化合物和脂類。

3. 拿鐵咖啡因含量：

(1)合適的偵測器：紫外/可見光偵測器（Ultraviolet-visible detector）。

(2)偵測原理：待分析成分於管柱分離後，分別先後到達UV-VIS偵測器，再以設定波長的入射光照射待分析成分，產生穿透光，經光電管偵測穿透光強度以計算吸光值。待分析成分濃度大，吸光值大，波峰訊號強；待分析成分濃度小，吸光值小，波峰訊號弱，因此獲得層析圖譜，以定性、定量。

(3)特色：其定性分析是基於每種待測成分都具有各自特徵吸收/發射光譜，定量分析則取決於在某一波長下待測樣品溶液的紫外線可見光吸光度測定。可檢測含紫外線與可見光吸光基團的化合物（包括不飽和化合物，如酮、共軛芳香族化合物及一些無機的離子與複合物）。

(二)樣品經高效率液相層析分離後，進行定性和定量的方法：

1. 定性：將樣品打入高效率液相層析(HPLC)，獲得層析圖之波峰(peak)的滯留時間(retention time, RT)與波峰面積，並於同個分析條件下，注入標準品以獲得層析圖，比較樣品層析圖與標準品層析圖，波峰之相同滯留時間表示相同物質，由此可知樣品層析圖的波峰有那些物質。

2. 定量：以外部標準法之線性回歸法(Linear regression)或稱標準曲線法(standard curve method)、檢量線法為例，將樣品標準品配置不同濃度，於相同分析條件下注入高效率液相層析(HPLC)，利用樣品標準品各濃度之波峰面積與濃度作圖，求得樣品標準品波峰面積與濃度之回歸方程式y = ax + b後，代入未知濃度樣品之波峰面積，便可求得未知濃度樣品之濃度。

食品工廠管理

一、請回答下列有關食品工廠設備器具清潔衛生管理之問題：

(一)常見污染物組成及其清潔特性為何？

(二)清洗衛生管理原則為何？

(三)請設計一張設備器具衛生自主管理查檢表。

(一)常見污染物組成及其清潔特性：

1. 常見污染物組成：

(1)油汙。

(2)蛋白質、燒焦物、油垢。

(3)鈣、鎂的沉積物。

2. 清潔特性：

(1)油汙：使用中性洗潔劑來清潔，其對皮膚侵蝕及傷害性很小。

(2)蛋白質、燒焦物、油垢：使用鹼性洗潔劑來清潔，這類洗潔劑洗淨力強但具有強烈腐蝕性，對皮膚傷害性大，故需戴手套。

(3)鈣、鎂的沉積物：使用酸性洗潔劑來清潔，具有強烈腐蝕性會傷害皮膚，故需戴手套。

(二)清洗衛生管理原則：

參照「食品良好衛生規範準則」(103.11.7)附表二食品業者良好衛生管理基準：

二、設備及器具之清洗衛生，應符合下列規定：

（一）食品接觸面應保持平滑、無凹陷或裂縫，並保持清潔。

（二）製造、加工、調配或包(盛)裝食品之設備、器具，使用前應確認其清潔，使用後應清洗乾淨；已清洗及消毒之設備、器具，應避免再受污染。

（三）設備、器具之清洗消毒作業，應防止清潔劑或消毒劑污染食品、食品接觸面及包(盛)裝材料。

(三)請設計一張設備器具衛生自主管理查檢表：

二、食品安全監測計畫是食品製造業實施自主管理的方式之一，請回答下列問題：

(一)自主管理範圍為何？（10分）

(二)請說明建立檢驗計畫時，風險控管之原則及如何計算危害評等。

參照「食品製造業者訂定食品安全監測計畫指引」(111.3.30)：

(一)自主管理範圍：

食品製造業者建立自主管理體系，可參考本指引相關說明，由最高管理階層或其代表，在適當之評估及規劃下，配合合理之科學證據，策劃與企業相符之自主管理模式，由內圈至外環，層層建構品保系統，環環相扣完善管理措施。

(二)請說明建立檢驗計畫時，風險控管之原則及如何計算危害評等：

三、貼近市場消費者的聲音是新產品開發的成功要素，品質屋（House of Quality）是規劃新產品開發的工具之一，請回答下列問題：

(一)新產品發想階段，如何了解及確認消費者的需求？

(二)請畫圖說明品質屋組成，並說明建立品質屋的步驟。

(一)新產品發想階段，如何了解及確認消費者的需求？

可用5W1H(who, why, what, where, when 及how)方法之食品消費特性分析，以開發中秋月餅為例：

1. what：消費者至市場購買何物

(進而規劃產品)

購買美味、健康、質優、便宜的月餅

2. why：消費者購買的理由

(進而了解消費動機)

中秋節將至，吃月餅應景，同時購買的月餅需符合美味、健康、質優、便宜

3. who：消費者扮演何種角色

(了解誰是決策者、購買者、使用者)

月餅通常為具經濟收入的父母購買，食用者為一家大小

4. when：消費者何時購買

(了解尖峰、離峰時段、淡季、旺季)

月餅通常為下班時間或假日購買

5. where：消費者到那裏購買

(了解消費地點)

超市、大賣場、便利商店是消費者理想購買月餅的地方

6. how：消費者如何購買

(了解消費者個性、社會階級屬性、產品特色等購買模式)

通常以家庭為單位購買，且以整盒月餅為購買形式，並需以禮盒的方式盛裝

(二)請畫圖說明品質屋組成，並說明建立品質屋的步驟：

1. 畫圖說明品質屋組成：品質屋是將顧客需求轉換為產品設計所需之工程技術及組成，以使得企業所設計製造出來之產品，能符合市場上客戶需求。

2. 建立品質屋的步驟：

(1)客戶需求(Whats)：傾聽客戶聲音，建立客戶需求內容。

(2)需求評估(Whys)：了解客戶需求的重視程度，並將之依重視程度排序。

(3)技術需求(Hows)：討論該如何滿足客戶需求，所提出對應的技術項目。

(4)關係矩陣(Whats vs. Hows)：建立客戶需求與技術需求關係。

(5)技術需求關連矩陣(Hows vs. Hows)：找出技術需求與技術需求關係，以建立技術取捨關係。

(6)技術目標(How Muches)：找出技術需求達到客戶需求之重要性排序。

四、請說明產能（capacity）的定義，並說明食品工廠的短、中、長期生產計畫內容。

(一)產能（capacity）的定義：

生產單位於現狀的最大產出率，或所能承擔負荷的上限，稱為產能(capacity)。一般分為下列三種：(產能：DC>EC>AO)

1. 設計產能(design capacity, DC)：理想狀況下，所可能達成的最大產出率，又稱理想產能(ideal capacity)或正常產能。

2. 有效產能(effective capacity, EC)：考慮機器維護保養、午休、排程、產品組合改變，及生產線平衡等狀況後，所可能達成的最大產出率，又稱計畫產能或可用產能。

3. 實際產出(actual output, AO)：在人員缺席、機器損壞及缺料等真實生產狀況下，實際所達成的產出率。

(二)食品工廠的短、中、長期生產計畫內容：

1. 短期生產計畫：每月一次之生產計畫，為生產作業配合實際訂單而調整產能與人力的計畫，內容為：

(1)月份產能調整計畫，如設備增減、汰換、保養計畫、加班或外包等計畫。

(2)月份工作日數以及加班或外包決策。

(3)各種產品或訂單排定之生產數量及期間。

(4)各單位生產效率及考核辦法的擬定。

2. 中期生產計畫：期間大多為一年，屬於長期生產計畫配合的年度發展計畫，內容為：

(1)各類產品產量以及各月預定生產數量等計畫。

(2)年度物料採購計畫，如各種原料需求計畫、庫存計畫、供應商建立計畫等。

(3)年度人力需求、訓練及設備需求計畫，如部門人力需求狀況及設備產能等。

(4)其他改善計畫，如準時交貨、不良率改進及生產力提升等計畫。

3. 長期生產計畫：目的是在促使企業分階段完成目標，涵蓋期間通常為一年以上，內容則包括有：

(1)產品長期發展計畫。

(2)生產技術研發或導入引進計畫。

(3)未來產能擴充計畫。

(4)長期人才培養與管理改善計畫。

(5)長期自製或外購政策之規劃。

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