食品微生物學
一、我國衛生福利部食品藥物管理署所公告與建議之各種食品微生物檢驗方法中， 部分的檢驗方法可使用即時聚合酶鏈鎖反應（ real-time polymerase chain reaction, RT-PCR）進行，請說明RT-PCR 之原理，並舉出三項應用RT-PCR 進行之公告或建議檢驗方法
(一)RT-PCR 之原理：以DNA結合染劑法(SYBR Green I method)為例，SYBR Green I會很特異性地和DNA雙股螺旋的小溝(minor groove)結合，因此在PCR過程中，可在每一循環的延展步驟結束時(只有此時DNA才是雙股的)，以特定波長紫外光之激發光激發結合於雙股DNA小溝的SYBR Green I，使其發射特定波長螢光之發射光，偵測螢光強度，即可知每次PCR循環產生了多少PCR產物(雙股DNA越多，螢光強度越大)。
1. 主要的原理需經過三步驟：
(1)變性(denaturation)：一雙股DNA變性成兩單股DNA。
(2)黏合(annealing)：DNA引子找互補之DNA序列黏合，SYBR Green I會和雙股DNA結合。
(3)延展(extention)與螢光強度偵測：以引子為首以聚合酶(Taq)進行複製，SYBR Green I會和更多雙股DNA結合，再以特定波長紫外光之激發光激發SYBR Green I使之發射特定波長螢光之發射光，並偵測螢光強度。
2. 方法如下：
(1)利用各個不同已知的基改DNA片段濃度進行PCR並連續測得螢光值，以螢光值對PCR循環次數作圖。
(2)再以此圖中固定螢光值畫出交叉直線，然後再以此交叉直線固定的螢光值之循環次數對各個不同已知基改標準品DNA log濃度作圖，以獲得標準曲線。
(3)最後以未知濃度的基改DNA片段進行上述的PCR反應，於上述固定的螢光值之循環次數，比對上述的標準曲線，以得知基改DNA片段log濃度。
(二)三項應用RT-PCR 進行之公告或建議檢驗方法：
1. 食品中動物性成分檢驗方法－牛肉製品中含豬肉成分之定量檢驗(2013-09-06)。
2. 基因改造食品檢驗方法—黃豆轉殖品項40-3-2 (RRS) (UI: MON-Ø4Ø32-6)之轉殖品項特異性定性及定量檢驗(2022-12-30)。
3. 食品微生物之檢驗方法－乳酸菌－乳酸乳球菌之檢驗
二、微生物透過食品或農產品為媒介傳播疾病，請說明其藉由食品或農產品傳播疾病之途徑為何？並說明控制這類微生物感染，減少食因性疾病的防範措施
(一)微生物藉由食品或農產品傳播疾病之途徑：
1. 腸炎弧菌(Vibrio parahaemolyticus)：腸炎弧菌天然存在海水中，可透過海水直接汙染水產品，或透過菜刀、砧板、抹布、器具、容器及手指等媒介物接觸生的水產品後間接污染其他食品，未馬上進行煮熟且無防腐措施，放置於危險溫度帶(7~ 60 ℃)一段時間，未冷藏、冷凍或熱藏，腸炎弧菌會於食品中大量生長，再生食或未煮熟食用，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、發燒之症狀。
2. 金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)：金黃色葡萄球菌為動物表皮自然菌相，極易經由操作人員之皮膚、毛髮、鼻腔及咽喉等黏膜，尤其是化膿的傷口汙染至食品，若該食品於危險溫度帶貯放一段時間，該病原菌會於食品中繁殖時產生耐熱的外毒素之腸毒素，經攝取該食品而外毒素之腸毒素作用於腸道，導致嘔吐、腹痛、腹瀉症狀。
3. 仙人掌桿菌(Bacillus cereus)：仙人掌桿菌可由空氣中的孢子污染白米等澱粉類食品，而孢子耐熱，故白米煮成米飯的過程，仙人掌桿菌的孢子不會死滅，若米飯放置室溫或以較低溫的保溫一段時間，使得仙人掌桿菌的孢子萌發生長，且其澱粉分解能力強，故能於冷掉的米飯快速生長：
(1)感染型仙人掌桿菌：當仙人掌桿菌於食品中繁殖，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，導致腹痛、腹瀉。
(2)毒素型仙人掌桿菌：當仙人掌桿菌於食品中繁殖時產生的外毒素之腸毒素，經攝取該食品而外毒素之腸毒素作用於腸道，引起嘔心、嘔吐。
(二)控制這類微生物感染，減少食因性疾病的防範措施：
1. 四大原則：
(1)清潔：手部清潔，餐具、砧板、抹布等廚房用品應徹底洗淨。
(2)迅速：食品買回後，不要放得太久，應該盡快烹調供食、並選擇新鮮食品。
(3)加熱與冷藏：食品需煮熟食用，或冷藏、冷凍貯藏，以抑制微生物生長。
(4)避免疏忽：遵守衛生原則(GHP)，注意食安維護，不可忙亂行之；生食與熟食同放冰箱時，應將熟食放上層，生食放下層；避免交叉污染。
2. 五要原則：
(1)要洗手：調理時手部要清潔，傷口要包紮。
(2)要新鮮：食材要新鮮，用水要衛生。
(3)要生熟食分開：生熟食器具應分開，避免交互污染。
(4)要徹底加熱：食品中心溫度應超過70度C。
(5)要低溫保存(要注意保存溫度)：保存低於7度C，室溫下不宜久置。
三、溫度為影響微生物生長的主要因子，且部分的微生物在冷藏及加熱過程中尚可存活；請分別說明何謂嗜冷菌（psychrophiles）與嗜熱菌（thermophiles）？其分別可在低溫與高溫環境下生長的生理特性為何？
(一)嗜冷菌（psychrophiles）與嗜熱菌（thermophiles）：
1. 嗜冷菌（psychrophiles）：
(1)生長溫度：可於0℃以下生長，最適生長溫度為15℃，20℃無法生長。
(2)典型菌：深海和北極地區的細菌。
(3)對食品影響：冷藏與冷凍的腐敗菌，造成低溫腐敗。
2. 嗜熱菌（thermophiles）：
(1)生長溫度：能於高溫50~60℃下生長，最適生長溫度在55~65℃。
(2)典型菌：堆肥之分解菌、罐頭商業滅菌殘存的菌(孢子)造成罐頭腐敗：
平酸腐敗
(flat-sour spoilage)
Bacillus coagulans (pH≤ 4.6)
Bacillus stearothermophilus (pH> 4.6)
1. 罐頭無膨罐。
2. 食品變酸。
腐臭厭氧腐敗(putrefactive anaerobe spoilage)
Clostridium sporogenes (PA3679) (pH>4.6)
1. 罐頭會膨罐。
2. 食品pH增高。
3. 有腐臭味。
嗜高溫厭氧腐敗 (thermophilic anaerobe spoilage) (TA腐敗)
Clostridium thermosaccharolyticum
(新名：Thermoanaerobacterium saccharolyticum)
1. 罐頭會膨罐。
2. 食品變酸。
3. 不會產生硫化物。
硫化黑變腐敗(sulfide stinker)
Desulfotomaculum nigrificans
1. 罐頭無膨罐。
2. 食品黑變(硫化物)。
3. 有蛋腐味。
(3)對食品影響：主要為貯存較高溫的腐敗菌，如保溫保久乳的腐敗。
(二)其分別可在低溫與高溫環境下生長的生理特性：
1. 嗜冷菌（psychrophiles）：
(1)細胞膜組成：細胞膜含有大量不飽和脂肪酸，於低溫下，不會凝固，而使細胞膜不失去流動性，可維持細胞膜於低溫下的作用。
(2)蛋白質酵素：對冷穩定。
(3)胞器：耐冷。
2. 嗜熱菌（thermophiles）：
(1)細胞膜組成：細胞膜含有大量飽和脂肪酸，於高溫下，可維持熔化狀態，而不揮發，故細胞膜對熱穩定。
(2)蛋白質酵素：對熱穩定。
(3)胞器：耐熱。
四、請說明何謂生物危險群第二等級（Risk Group 2, RG2）微生物與生物安全第二等級實驗室；並請說明該實驗室中使用之生物安全操作櫃之運作原理及操作注意事項。
(一)生物危險群第二等級（Risk Group 2, RG2）微生物：
1. 定義：輕微影響人體健康，且有預防及治療方法之微生物。
2. 微生物：如金黃色葡萄球菌、B型肝炎病毒、惡性瘧原蟲等。
3. 如大量增殖實驗以「生物安全等級二(BSL-2)實驗室」操作。
(二)生物安全第二等級實驗室：[(BSL-2)實驗室]
1. 定義：操作造成人類疾病之微生物；適用處理對個人具有中度危害性，而對社區之危害有限之微生物的實驗室。
2. 實驗：如大量增殖「生物危險群第二等級(Risk Group 2, RG2)微生物」、食品中毒菌、基因重組之操作。
(三)生物安全操作櫃之運作原理：
係指應用層流(laminar flow)原理，將經由HEPA濾網過濾過之氣流由上而下吹過操作台面，並可避免外界空氣污染操作區域之生物安全操作櫃(Biological Safety Cabinet)。
HEPA(High Efficiency Particulate Arrestance) filter：高效率過濾網：於微生物實驗操作用之無菌操作台中，為外界空氣進入無菌操作台之過濾用，可過濾掉空氣中的微生物，以使無菌操作台成為無菌的空間，當操作病原菌時可間接保護操作者，使其免於吸入性的危害。
(四)生物安全操作櫃之操作注意事項：
1. 實驗進行前，生物安全操作櫃以紫外燈照射30~ 60分鐘滅菌，以75 % ethanol擦拭生物安全操作櫃抬面，並開啟生物安全操作櫃之風扇運轉10分鐘後，才開始實驗操作。
2. 每次工作開始及終止時，必須清理並用殺菌液擦拭實驗檯面。
3. 在任何操作過程的開始前及終止後，雙手都必須以清潔劑清洗(例如：70~75 % 的酒精水溶液)。
五、微生物發酵（microbial fermentation）應用的範圍很廣，請舉二例以微生物發酵生產之產品並敘述其特性，另說明以微生物發酵生產食品及醫藥產品的優點為何？
(一)二例以微生物發酵生產之產品並敘述其特性：
1. 納豆(Natto)：
大豆 浸漬 烹煮 冷卻 接種 發酵 納豆
浸漬
大豆於冷藏浸泡過夜，避免雜菌生長及產酸
烹煮
1.殺菌、2.增加水分、3.蛋白質變性及澱粉糊化
冷卻
可不用進行冷卻，於熱接種時因納豆菌會產生孢子，於冷卻時萌發生長
接種
接種Bacillus natto (Bacillus subtilis)進行培養
發酵
於37 ℃發酵18~ 24小時，使大豆表面佈滿黏絲
好處
1.大豆異黃酮(Isoflavone)具有抗氧化，及類雌激素功效
2.納豆菌分泌的納豆激酶(Nattokinase)，具有溶解血栓之功效
3.納豆中含有活性高的SOD及過氧化酶，可抗氧化
2. 優酪乳(Yogurt)：
牛乳原料 均質 殺菌 冷卻 接種 發酵 均質 調味 優酪乳
牛乳原料
可用全脂乳、脫脂乳、奶粉等混勻
均質
使牛乳混勻並使質地均勻
殺菌
巴斯德低溫殺菌法。目的：1.殺菌、2.降低氧化還原電位、3.可將部分蛋白質分解、4.提高黏稠性
接種
接種Streptococcus thermophilus及Lactobacillus bulgaricus
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(風味)]
調味
可添加其他乳酸菌菌粉，或添加香料
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
(二)以微生物發酵生產食品及醫藥產品的優點：
1. 增加多樣性：不同的微生物生產不同的發酵食品為我們的日常飲食增添了一群獨特且十分營養的食品；不同微生物可生產不同的醫藥產品。
2. 做為配料：發酵食品是許多菜餚的重要成分，通常用來提供特殊風味，例如炒菜用的醬油、味精、紅麴等。
3. 增進營養品質：例如發酵食品中酵母會增加維生素B群的含量、天貝(tempeh)發酵會增加維生素B12之含量、發酵可能增進礦物質的可利用性。
4. 保存：發酵常常可以用來保存原料，增進食源性病原菌方面的安全性，並延長儲存期限，例如優酪乳比生乳可儲存期限較長。
5. 改善消化：部分發酵食品較原料更易於消化。無法適當消化乳糖的乳糖不耐症者，往往可以攝食某種類型的發酵乳品(特別是優酪乳)。
6. 原料的解毒：發酵過程中可以去除原料中的有毒化學物質。例如樹薯發酵可去除會產生氰化物的配醣(glycoside)，但生食樹薯會中毒。
7. 健康益處：根據報導，優酪乳之類的發酵乳品可以降低血膽固醇的含量，並且有助於防癌，特別是結腸有關的癌症。
8. 製程：微生物培養簡單、發酵時間短、生產穩定、不受氣候影響、便宜。
食品化學
一、請說明咖啡豆烘焙過程中玻璃轉化溫度（Glass transition temperature, Tg）及型態之變化、風味形成之化學反應及影響因子。
(一)玻璃轉化溫度（Glass transition temperature, Tg）及型態之變化：
1. 玻璃轉化溫度（Glass transition temperature, Tg）：當溫度低於Tg時，聚合物非結晶部分屬於玻璃態，溫度高於Tg而於Tm(熔點)以下，高分子聚合物吸收能量轉變成柔軟具彈性的固體，稱為橡膠態。此一使高分子由固態(玻璃態)轉變為橡膠態的轉變稱之為玻璃態轉移(glass transition)，此時的溫度稱為玻璃轉換溫度(Tg)。
2. 型態之變化：
(1)生咖啡豆含水率約10~12%，在室溫時為堅硬的玻璃態，當開始把它加熱進行烘焙後，隨著豆體溫度昇高、水分慢蒸散，它會由玻璃態慢慢進入橡膠態，豆體變得比較軟並且帶有彈性；再持續對它加熱，當水分散失到一定程度時，它又會回到硬脆的玻璃態。烘焙過程中，豆子倒底處在玻璃態或橡膠態，不能單看溫度，還必須配合當時豆子的含水率。
(2)生咖啡豆加熱烘焙之後，豆體會逐漸膨脹，原因是當豆子進入橡膠態變得柔軟有彈性時，內部水份受熱變成蒸氣，加上豆子的有機質部分轉化成揮發性氣體，蒸氣及氣體被豆子的細胞組織侷限住無法立即脫離，對細胞壁産生極大的壓力(可達8~25大氣壓)，豆體就這樣被撐大，直到爆裂。
(二)風味形成之化學反應及影響因子：
1. 風味形成之化學反應：
(1)梅納褐變反應：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。
(2)焦糖化反應：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。
2. 影響因子：
(1)烘焙溫度：越高，越容易進行梅納褐變反應與焦糖化反應產生香氣。
(2)烘焙時間：越長，越容易進行梅納褐變反應與焦糖化反應產生香氣。
(3)豆子水活性：越大，越容易進行梅納褐變反應與焦糖化反應產生香氣。
(4)豆子成分：胺基的化合物與羰基的化合物越多，越容易進行梅納褐變反應；若醣類越多而胺基化合物越少，則越易進行焦糖化反應。
(5)豆子pH值：豆子越偏鹼性，則越容易進行梅納褐變反應；若越不偏鹼性，則越容易進行焦糖化反應。
二、乙醯化己二酸二澱粉（Acetylated Distarch Adipate）為一種化學雙修飾澱粉，請回答以下問題：
(一)請繪出以天然玉米澱粉製備此雙修飾澱粉之化學結構式。
(二)請以連續糊液黏度圖說明此雙修飾澱粉與天然糯性玉米澱粉之差異。
(三)請舉例說明此雙修飾澱粉於食品加工之應用及理由。
(一)請繪出以天然玉米澱粉製備此雙修飾澱粉之化學結構式：
玉米澱粉以醋酸酐加水形成醋酸與澱粉顆粒之羥基(OH基)進行酯化作用，脫去一分子水形成酯鍵，醋酸之乙醯基取代澱粉之-OH基；及己二酸酐加水形成己二酸之兩側的羧基(-COOH)與澱粉分子之羥基(-OH)行酯化反應，各脫去一分子水形成酯鍵，最後形成分子內或分子間的架橋結構稱之。為合法修飾澱粉的黏稠劑(糊料)。
(二)請以連續糊液黏度圖說明此雙修飾澱粉與天然糯性玉米澱粉之差異：
以連續(快速)糊液(化)黏度分析儀(Rapid viscosity analyzer, RVA)分析：
1. 雙修飾澱粉：成糊溫度低、尖峰黏度高、最終黏度高、黏度回升值低。
2. 天然糯性玉米澱粉：成糊溫度高、尖峰黏度低、最終黏度低、黏度回升值高。
(三)請舉例說明此雙修飾澱粉於食品加工之應用及理由：
1. 油炸食品用裹粉：因可耐長時間高溫而不會降低彈性與口感。
2. 熱、冷或冷凍的粉圓：高黏度、高彈性與口感、並能抗老化、耐冷凍與解凍。3. 醬汁類產品：高黏度、耐長時間高溫、耐酸鹼，可用於蕃茄醬、中西式醬汁。
4. 罐頭食品：高黏度、可耐長時間高溫而不會降低彈性與口感。
6. 微波食品：高黏度、可耐長時間高溫而不會降低彈性與口感。
三、請舉例說明下列食品中蛋白質之溶解度分類、蛋白質或胺基酸組成特性及功能性，並說明其在各類食品中之作用機制與影響功能特性之可能因子。
(一)豆干中之大豆蛋白質
(二)小麥麵糰中之麵筋
(三)戚風蛋糕麵糊中之雞蛋蛋白
(四)芒果奶酪中之明膠
(一) 豆干中之大豆蛋白質：
1. 溶解度分類：鹽溶性大豆球蛋白(glycinin)與水溶性的白蛋白(albumin)。
2. 組成特性：偏中性pH值，促使大豆球蛋白表面極具負電性。
3. 功能性：凝膠性。
4. 作用機制：添加正電荷的鈣、鎂離子產生離子鍵，將水保留於結構之中。
5. 影響功能特性之可能因子：鈣、鎂離子添加越多，凝膠性越好，但越硬。
(二)小麥麵糰中之麵筋：
1. 溶解度分類：鹼溶性小麥穀蛋白(glutenin)與醇溶性穀膠蛋白(gliadin)。
2. 組成特性：蛋白質富含半胱胺酸，可以形成許多雙硫鍵。
3. 功能性：麵糰成形性。
4. 作用機制：麵粉熟成與麵糰醒麵或添加氧化劑，促使硫氫基氧化成雙硫鍵。
5. 影響功能特性之可能因子：氧化促使雙硫鍵形成，還原會破壞雙硫鍵。
(三)戚風蛋糕麵糊中之雞蛋蛋白：
1. 溶解度分類：水溶性卵白蛋白(ovalbumin)。
2. 組成特性：極具有親水基與疏水基。
3. 功能性：起泡性、乳化性。
4. 作用機制：親水基作用於水與疏水基作用於氣體或油脂。
5. 影響功能特性之可能因子：不含油脂則出現起泡性、含油脂則出現乳化性。
(四)芒果奶酪中之明膠：
1. 溶解度分類：溫水可溶，冷水不溶之明膠凝膠狀態。
2. 組成特性：富含羥基(OH基)的纖維狀蛋白質。
3. 功能性：凝膠性。
4. 作用機制：溫度降低時，明膠彼此羥基形成氫鍵，將水保留於結構之中。
5. 影響功能特性之可能因子：低溫以氫鍵形成凝膠、高溫破壞氫鍵失去凝膠。
四、脂質氧化對食品貯存品質影響重大，請說明何謂油脂自氧化作用（autoxidation）及光氧化作用（photooxidation），其影響因子為何？請以油酸為例說明其氧化反應產物。
(一)自氧化作用（autoxidation）：油脂氧化生成自由基(free radical)，再與空氣中的氧結合後生成順式氫過氧化物(peroxide)，而反應反覆進行。主要發生於不飽合脂肪酸或含不飽合脂肪酸的油脂，可分為：
1. 起始期(initiation stage) ：為反應決定步驟，從不飽合脂肪酸中移去一個氫原子，產生自由基(free radical)。(抗氧化劑於此期前加入效果最好)
2. 連鎖反應期(propagation stage)：生成的自由基與氧氣反應，並從其他不飽合脂肪酸中奪取氫原子，產生大量的過氧化物及自由基。
3. 終止期(termination stage)：各種自由基互相作用，形成各種聚合物。
(二)光氧化作用（photooxidation）：利用光敏劑(photosensitizer)，如葉綠素(cholorophyll)、核黃素(flavin)、肌紅素(myoglobin)等物質，將氧分子由穩定的三旋態激發至高能階的單旋狀態，即可與任何帶有雙鍵的不飽合脂肪酸分子作用，產生反式氫過氧化物。反應機制：
(三)影響因子：
1. 外在因子：
(1)氧氣：濃度低時，氧化速率與含氧量呈正比。可脫氧劑或包裝提升保存。
(2)光線：會促進活性氧(1O2)的形成並促進氧化。可避光儲藏。
(3)溫度：隨溫度升高而氧化反應加快。可利用低溫儲藏預防。
2. 內在因子：
(1)脂肪酸不飽合程度：氧化速率與雙鍵呈正比。可氫化減少不飽合度。
(2)水分：氧化速率與水分呈正比；Aw 約0.3時，可延緩。
(3)催化劑：二價金屬離子(如鐵、銅)為助氧劑。可加螯合劑(如檸檬酸)抑制。
(4)酵素：如脂氧合酶催化脂質氧化。可利用殺菁(blanching)使酵素失活。
(5)抗氧化劑：延緩並抑制油脂氧化作用。可加如維生素E、BHA、BHT等。
(四)請以油酸為例說明其氧化反應產物：
1. 自氧化作用（autoxidation）：產生四種順式氫過氧化物
2. 光氧化作用（photooxidation）：產生兩種反式氫過氧化物
五、請說明並繪出葉綠素及肌紅素在化學結構上的異同及加工過程中導致蔬菜及肉品色變之原因，並提出保色之作法。
(一)說明並繪出葉綠素及肌紅素在化學結構上的異同
1. 葉綠素：
(1)相異點：1個四吡咯環中央為二價鎂(Mg2+)配位共價、結合1個葉綠醇。
(2)相同點：以吡咯為單元構成的四吡咯環或稱紫質環，中央有配位共價金屬。
(3)化學結構：
2. 肌紅素：
(1)相異點：1個四吡咯環中央為二價鐵(Fe2+)配位共價、結合1條多胜肽(蛋白)。
(2)相同點：以吡咯為單元構成的四吡咯環或稱紫質環，中央有配位共價金屬。
(3)化學結構：
(二)加工過程中導致蔬菜及肉品色變之原因，並提出保色之作法：
1. 蔬菜：
(1)色變之原因：
a. 葉綠素在高熱與高酸下，即會脫鎂產生棕橄欖色的脫鎂葉綠素(Pheophytin)。
b. 含葉綠素的植物，於室溫貯藏一段時間後，即會被本身的葉綠素酶(Chlorophyllase)作用為綠色的葉綠酸(Chlorophyllide)，其更容易被熱與酸作用，導致脫鎂，而產生棕橄欖色的脫鎂葉綠酸(Pheophorbide)。
(2)保色之作法：
a. 提高pH值：利用酸鹼中和的方式，將加熱中的食品系統提高為鹼性，然而由於維生素會因此遭受破壞，並不鼓勵。
b. 避免長時間加熱：加熱時間縮短，避免葉綠素或葉綠酸脫鎂成棕橄欖色。
c. 銅的添加：在加熱過程中，鎂的位置會由銅所取代，葉綠素的顏色因此更綠。
d. 抑制酵素：如利用高溫短時(HTST)的加工處理、調氣包裝、低溫貯藏、低水活性。
e. 抑制光氧化褪色：避光(包裝)及除氧、加抗氧化劑。
2. 肉品：
(1)色變之原因：
a. 肌紅素於氧氣(O2)存在之變化：
紫紅色的肌紅素接觸氧氣，即會氧化成鮮紅色的氧合肌紅素，若接觸氧氣太久，而過度氧化，則會產生棕色的變性肌紅素。
b. 肌紅素於過氧化氫(H2O2)存在之變化：如乳酸菌可產生。
與肌紅素、氧合肌紅素作用，生成綠色的膽綠肌紅素(cholemyoglobin)。
c. 肌紅素於硫化氫(H2S)存在之變化：如假單胞球菌(Pseudomonas)可產生。
與肌紅素作用，生成綠色的硫化肌紅素(sulfmyoglobin)。
d. 肌紅素於一氧化碳(CO)存在下之變化：
紫紅色之肌紅素(Mb)→粉紅色之一氧化碳肌紅素(MbCO)。
e. 肌紅素於硝酸鹽或亞硝酸鹽類存在下之變化：
硝酸鹽或亞硝酸鹽(鈉或鉀鹽)要先還原成一氧化氮(NO)再與肌紅素作用成亮紅色的氧化氮肌紅素，可再加熱固定成亮紅色的氧化氮肌色元。
(2)保色之作法：
a. 採用適當的透氣膜包裝肉類，以保持高氧分壓的狀態，而不過度氧化。
b. 先以硝酸鹽類或亞硝酸鹽類醃製後，再包裝貯存。
c. 採用調氣(MA)或控氣(CA)包裝，以100 %之CO氣體條件包裝(違法)。
d. 避免金屬離子，如銅、鐵、鋅、鋁，會加速MbO2氧化成MMb。
e. 避免造成綠變(green meat)的微生物污染。
食品加工學
一、請回答下列題目：
(一)
1. 何謂high pressure processing(高壓加工)？
2. 比較利用高壓加工與傳統熱加工處理的產品，其品質上的差異。
(二)
1. 何謂Intermediate moisture foods(中濕性食品)？特性為何？
2. 為何有些中濕性食品還需要加熱殺菌處理或添加防腐劑？
(三) 關於烘焙食品的議題
1. 何謂leavening agents(膨鬆劑)？請寫出兩種常見的膨鬆劑，並說明其機制及功能。
2. 何謂shortening(酥油)？其在烘焙食品的功能為何？
(四) 根據食品的乾燥曲線，就水分含量變化的角度，解釋下列問題
1. 請畫出食品乾燥曲線圖，並標示不同乾燥期。
2. 就食品乾燥曲線圖，比較恆率乾燥期(constant-rate drying period)與減率乾燥期(falling-rate drying period)的差異。
(一)
1. 高壓加工(high pressure processing)
利用Pascal’s principle，於高強度鋼製厚壁圓筒容器中注滿液體，在不使液體洩漏的情況下以強壓力封入活塞，則內部的液體受到壓縮，體積減少而發生高壓(範圍：1000～10000大氣壓；1大氣壓= 0.1 MPa)。此密閉液體之壓力可在任何點都不衰減下傳至各方向，即可均勻受壓。
此法已被美國食品及藥物管理局列為一種可代替巴斯德殺菌之非加熱的殺菌技術。其作用機制包括破壞微生物細胞膜、使微生物生長所需蛋白質變性、破壞DNA 轉錄及細胞膜上磷脂質固化等，使得生長中的微生物細胞產生重大變化而達到殺菌的效果。
2. 品質上的差異：
(1) 高壓技術較能保留食品的色香味；而傳統較能生成加熱香氣及色澤形成(梅納反應)。
(2) 蛋白質受熱變性可說是因分子激烈活動使化學鍵破壞而起，而壓力變性則只有非共價鍵如氫鍵、離子鍵、疏水鍵等受影響。
(3) 高壓技術產品需靠柵欄技術搭配(如低溫)才可長期保鮮。
(二)
1. 中濕性食品(Intermediate moisture food, IMF)：Aw在0.60~0.85，含水量在15~50%，長期在室溫儲藏也不會腐敗的食品，如果醬、果凍、蜂蜜、糖漿、蜜餞等。此產品由於水活性及含水率低，故微生物較難生長：
2. 為何有些中濕性食品還需要加熱殺菌處理或添加防腐劑：
(1) 柵欄技術((hurdle technology)之利用：增加一組或多組柵欄，防止低水活性下還能夠生長的黴菌與酵母菌。
(2) 開封後無法迅速食畢：需要防腐劑功能(如改變微生物細胞膜通透性)以防止儲存過程微生物之生長。
(三)
1. 膨鬆劑(leavening agents)：產生大量氣體，使食品體積變大並且使食品膨鬆柔軟。常見膨鬆劑可分為：
(1) 天然膨鬆劑：如酵母之運用，利用糖加以發酵產生二氧化碳，以使麵團膨脹。
(2) 化學膨鬆劑：屬於衛生福利部公告之食品安全衛生管理法內管理內容，須符合食品添加物使用範圍及限量暨規格標準。膨鬆劑屬於第六類食品添加物，如碳酸氫鈉。在製作產品時，因遇到水或受熱即產生二氧化碳，使產品組織膨鬆，適用於高油、高糖的產品。
2.
(1) 酥油(shortening)：100%油脂、不加乳化劑、熔點高(40℃以上才會溶化)。
(2) 烘焙食品的功能：用於麵包、點心，可增加酥脆性。
(四)
1. 食品乾燥曲線圖：在一定乾燥條件下進行乾燥，測定各時間的游離含水率的變化，以乾燥速度與游離含水率兩者之關係所畫成的曲線。
(1) 恆率乾燥期(A→B；D→E；G→H)
(2) 減率乾燥期(B→C；E→F；H→J)
(3) 乾燥終止期(K)
2. 差異：
(1) 恆率乾燥期(constant-rate drying period)
A. 熱能主要用來食品表面蒸發，大約移走90%的水分，移走的是自由水，且表面水分的蒸發量與內部水分的擴散量達成平衡，食品本身的溫度維持一定，故對食品品質的影響較少。
B. 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。
C. B點的含水率稱為臨界含水量(critical moisture content)。
(2) 減率乾燥期(falling-rate drying period)
A. 大約移走10%的水分。
B. 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。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，食品產生表面硬化(case hardening)現象，乾燥速度逐漸降低。(第一段)
C. 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)
D. 食品表面溫度等於空氣的乾球溫度。
二、影響豬肉冷凍速率的兩大因素，包括食品組成因子和非食品組成因子。請說明：(每小題15分，共30分)
(一) 豬肉冷凍速率的食品組成因子和非食品組成因子為何？
(二) 通常加工業者如何加速產品的冷凍速率？
(一) 豬肉冷凍速率的食品組成因子和非食品組成因子為何？
1. 食品組成因子：
(1) 水分多寡與均勻度：
A. 水分越多時，水的潛熱總熱焓越大，需要帶走的熱能較多而降低冷凍速率。
B. 均勻度越差時，大冰晶的介質厚度越高，進而減少冷凍速率。
(2) 油脂含量與乳化狀態：
A. 油脂含量多時，冷凍較常出現多孔性，空氣(為熱的不良導體)越多而使得熱能傳送受阻，使冷凍速率降低。
B. 乳化狀態差時，較容易油水分離，油脂聚集處空氣較多。
(3) 低分子物質含量：低分子物質越多時，會降低結冰點，使得共晶點溫度降低，進而延長冷凍時間，使速率降低。
2. 非食品組成因子：
(1) 冷凍溫差：事先設定之溫度與食品品溫差越大，冷凍速率越快。
(2) 冷凍時豬肉厚度：介質厚度越大會降低冷凍速率(熱傳速率)。
(3) 冷凍之接觸表面積：肉品堆疊程度會影響與冷空氣接觸表面積，當接觸表面積變小時，冷凍速率會降低。
(4) 溫度變動：當冷凍時，多次開關或是機械設備損壞而導致溫度變動會降低冷凍速率。
(二) 通常加工業者如何加速產品的冷凍速率？
1. 改變食品組成：
(1) 減少水分：生豬肉不適合。其他豬肉製品可先部分乾燥再冷凍。
(2) 改變油水均勻狀態：利用拍打方式打散豬肉內部油水，進而改變均勻狀態。
(3) 真空包裝後冷凍：透過內部壓力減少而達到加壓操作，可使得空氣減少並且使食品內組成分互相接觸，達到均勻化且可增加冷凍速率。
2. 控制非食品組成，可利用傅立葉定律：
(1) 增加冷凍時溫差：
A. 急速冷凍(quick/rapid freezing)：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℃)的凍結法。使食品內生成的冰晶為小且分布均勻，因此食品凍結後可保持優良品質。
B. 低凝固點冷媒或寒劑低溫冷凍法：利用液態氮(沸點-196℃)或是液態二氧化碳(沸點-79℃)的冷凍法。
(2) 減少介質厚度：因熱能傳送速率與介質厚度呈反比。故透過切片等減積操作，減少熱傳過程的介質厚度。
(3)增加接觸表面積：
A. 切片減積操作，以增加接觸表面積。
B. 真空包裝後冷凍，並使用分隔方式冷凍，勿堆疊。
C. 利用強制對流冷風方式，使接觸之比表面積增加。
三、在蔬果加工過程中，影響蔬果的質地變化有內在組成因素及外在加工因素。請問：(每小題15分，共30分)
(一) 蔬果內在組成因素有那些？並說明可能機制。
(二) 外部加工因素有那些？並說明其作用機制
1. 水分：水分充足時，由細胞內部組成分提供滲透壓而具有向外的膨脹壓力，經細胞壁結構物質阻擋，組織能保持腫脹狀態。當水分不足而導致萎凋狀態時，質地變差。
2. 細胞壁組成：透過下列相互鍵結作用而穩定細胞壁結構：
(1) 纖維素：形成結晶區、微纖維、纖維束等結構，非常安定。
(2) 半纖維素：可能與果膠質有交互鍵結。
(3) 果膠質：存在於細胞壁間之中膠層，作為細胞間脂黏性物質，與組織質地有密切關係。可分為高甲氧基果膠與低甲氧基果膠。
(4) 木質素：非多醣類，具有書水性立體構造，常與細胞壁多醣類結合，穩定細胞壁構造。
(5) 蛋白質：如伸展蛋白，為一種羥脯胺酸，可與醣類及酸類結合。
3. 果膠酵素：會破壞果膠，使蔬果軟化。
果膠酯酶(pectin esterase, PE)
將果膠質上的甲氧基水解除去，使變成低甲氧基果膠或果膠酸。
聚半乳糖醛酸酶(polygalacturonase; PG)
將果膠質、果膠酸加水分解低分子量的聚半乳糖醛酸之α-1,4糖苷鍵結，最終產物為半乳糖醛酸。
果膠解離酶(pectin lyase)
主要作用於高甲氧基果膠，其作用於鄰近甲酯基旁的醣苷鍵經β脫去反應。
4. 乙烯作用(ethylene action)：就植物學的觀點，乙烯是植物本身生成的氣體分子，為一種植物荷爾蒙，能影響植物的生長、發育及老化。
(1) 非更性水果其產生乙烯量較更性水果來的低。
(2) 乙烯之生合成屬於自催化反應，會使更性水果之後熟做用提早發生而軟化。
(二) 外部加工因素有那些？並說明其作用機制
1. 溫度：高溫會破壞組織性，使質地變差。
2. 二段殺菁：先以中溫(50~70℃)預煮，再以高溫(90℃以上)烹煮，其組織硬化比直接烹煮來的高。經第一段殺菁(中溫預煮)後，可活化組織中的果膠酯解酶，使果膠分子經去酯化作用形成自由羧基，再由內在的鈣離子形成架橋結構，穩定細胞壁結構，硬度增強。在預煮液中若添加適當濃度的鈣、鎂鹽等金屬離子，其可進入組織中，與游離羧基結合而形成鈣架橋，加強內部膠質強度，延緩細胞壁剝離，強化組織。
2. 鹽類溶液(CaCl2)：利用食品添加物使鈣離子濃度增加，搭配二段式殺菁可提高架橋而強化質地。
3. pH值：酸與鹼皆會減少咀嚼感
4. 原料儲存環境：減少質地在儲存過程改變
低溫
抑制蔬菜、水果的呼吸作用。
換氣
簡單地將蔬菜、水果維持於最適當的氣體濃度。
減壓
(1) 抑制蔬菜、水果的呼吸作用
(2) 將蔬菜、水果的乙烯(ethylene)排出，以抑制催熟
(3) 抑制黴菌、細菌的繁殖。
高濕
防止蔬菜、水果的重量減輕。
食品衛生安全與法規
一、最近某美式大賣場已上架販售之冷凍莓果產品，被檢出含有何種可能引發食品中毒之病因物質（含形態特徵與傳播方式）？民眾食用後可能之感染症狀？如何預防此種危害？衛生單位依據食品安全衛生管理法之何種條文可處分多少範圍之罰鍰？
(一)被檢出含有何種可能引發食品中毒之病因物質（含形態特徵與傳播方式）？
1. 病因物質：A型肝炎病毒(Hepatitis A virus)。
2. 形態特徵：單股RNA病毒、絕對寄生、屬於小RNA病毒科(Picornavirus)，肝病毒屬(Hepatovirus)。
3. 傳播方式：
(1)糞便經口：如吃到受A型肝炎患者糞便汙染的食品而感染。
(2)飛沫(口水)：如接觸到A型肝炎患者的飛沫(口水)或吃到受A型肝炎患者飛沫(口水)汙染的食品而感染。
(二)民眾食用後可能之感染症狀？
1. 機制：A型肝炎病毒由腸胃道進入人體後，先於腸道上皮細胞繁殖，再經血流至肝臟繼續生長而破壞肝細胞，而病毒也會擴散至腎與脾臟。
2. 症狀：嘔吐、腹痛、腹瀉、食欲不振至較嚴重的肝腫大與全身性黃疸。
(三)如何預防此種危害？
1. 戴口罩、勤洗手、保持環境衛生及空氣流通、避免到人群聚集或空氣不流通的地方、避免不必要的探病、均衡飲食、適量休息及運動、增強免疫力。
2. 飲食衛生、進行公筷母匙、食品防範汙染，且適當消毒或煮熟。
3. 注射A型肝炎疫苗(永久)。
(四)衛生單位依據食品安全衛生管理法之何種條文可處分多少範圍之罰鍰？
1. 依據條文：依據「食品安全衛生管理法」(108.6.12)第十五條第一項第四款：食品或食品添加物有下列情形之一者，不得製造、加工、調配、包裝、運送、貯存、販賣、輸入、輸出、作為贈品或公開陳列：
四、染有病原性生物，或經流行病學調查認定屬造成食品中毒之病因。
2. 處分多少範圍之罰鍰：依據「食品安全衛生管理法」(108.6.12)第四十四條第一項第二款：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：
二、違反第十五條第一項、第四項或第十六條規定。
二、民國110 年食品中毒發生與防治年報刊載，新北市某學校有232位學生因食用營養午餐後，引發食物中毒情況，經衛生單位從食餘檢體與患者糞便檢體均檢出產氣莢膜桿菌，請詳述此病原菌之形態特徵與特性（含致病性、中毒症狀）？屬於細菌性食品中毒分類的那一型以及此類型的定義為何？預防此類中毒的方法？
(一)病原菌之形態特徵與特性（含致病性、中毒症狀）：
1. 形態特徵：G(+)、桿狀菌、無鞭毛、有芽孢、厭氧性。
2. 特性（含致病性、中毒症狀）：
(1)致病性：會於人類腸道生長產生毒素，引起疾病，俗稱腸道中的壞菌。
(2)中毒症狀：嘔吐、腹痛、腹瀉。
(二)屬於細菌性食品中毒分類的那一型以及此類型的定義：
1. 細菌性食品中毒分類：中間型(toxico-infection)。
2. 此類型的定義：
病原菌在食品中繁殖，以及其在腸道內有某種程度的增殖的情形與感染型相同，但在腸道內產生外毒素(此菌有)或細胞裂解產生內毒素(此菌無)引起的食物中毒。
(三)預防此類中毒的方法：
1. 預防食品中毒四大原則：
(1)清潔：手部清潔，餐具、砧板、抹布等廚房用品應該以水或漂白水洗淨，砧板在洗乾淨後晒太陽也很有效。
(2)迅速：細菌之繁殖或毒素之產生，與其污染於食品中之時間相關，所以時間愈短，愈可以避免食品中毒。
(3)加熱與冷藏：細菌通常不耐熱，加熱70℃以上，大部分的細菌都會死亡，雖然冷藏細菌較不容易繁殖，若保存的溫度非常低，譬如冷凍食品(貯存於-18 ℃下)中的細菌就根本不會繁殖了。
(4)避免疏忽：遵守衛生原則(GHP)，注意食安維護，不可忙亂行之；生食與熟食同放冰箱時，應將熟食放上層，生食放下層；避免交叉污染。
2. 預防食品中毒五要原則(2013)：
(1)要洗手：調理時手部要清潔，傷口要包紮。
(2)要新鮮：食材要新鮮，用水要衛生。
(3)要生熟食分開：生熟食器具應分開，避免交互污染。
(4)要徹底加熱：食品中心溫度應超過70度C。
(5)要低溫保存(要注意保存溫度)：保存低於7度C，室溫下不宜久置。
三、有民眾食用自行捕撈之不明魚類之卵巢後，出現唇舌發麻、手腳麻、眩暈、頭痛、嘔吐等症狀，請說明引發此中毒最有可能的病因物質為何？屬於食品中毒類型的那一類？產生的來源與造成中毒原因為何？有那些預防此類中毒發生的方法？
(一)引發此中毒最有可能的病因物質：
1. 病因物質：河豚毒素(Tetrodotoxin)。
2. 特性：
(1)毒素具耐熱性，於100 ℃加熱30分鐘，毒性仍殘留80%左右。
(2)毒素易被強酸或強鹼破壞。
3. 毒性：
(1)屬強烈的神經毒素，高致死率，LD50=12 μg/kg b.w. (大白鼠)。
(2)發病時間：20~30分鐘，慢者2~3小時。
(二)屬於食品中毒的類型：
動物性天然毒素。
(三)產生的來源與造成中毒原因的原因：
1. 產生的來源：
(1)自行產生：約有80種左右的河豚會自行產生毒素或經食物鏈，台灣佔30種。其毒素會隨季節變化而產生或消失，且毒素大多集中在河豚的肝臟、卵巢、小腸、精巢等內臟器官中，肉質則少見。(卵巢、肝臟毒性最高)。
(2)食物鏈：河豚攝取某些含有河豚毒素的微生物(如某些弧菌類、某些海藻)，將毒素經生物濃縮效應累積在體內。
2. 造成中毒原因的原因：人類食用含河豚毒素的河豚內臟或被內臟污染的肉質，河豚毒素先作用於腸道，導致嘔吐、腹痛、腹瀉，再經由腸道吸收，經由血液到達神經，阻礙神經細胞鈉離子傳遞，抑制神經訊息傳導，進而導致麻木麻痺、呼吸麻痺而死亡。
(四)預防此類中毒發生的方法：
1. 政府：宣導民眾食用河豚的注意事項、定期抽驗市售河豚產品。
2. 業者：小心進行河豚的屠宰，勿弄破內臟而污染肉質、師傅到日本認證。
3. 消費者：
(1)儘量避免食用來源不明之河豚肉。
(2)若要食用河豚肉必須選擇安全可靠，具宰殺河豚資格的商店。
(3)絕不可食用河豚的內臟器官或被破碎內臟器官所汙染的肉質。
(4)河豚毒素不會因烹調加熱而消失，一旦中毒也無任何解毒劑，故必須盡速使中毒者嘔吐、洗胃、服瀉藥將胃內容物排出，並且送醫急救。
四、衛生福利部擬於明（113）年正式實施「縮水甘油脂肪酸酯（Glycidyl fatty acid esters）」之限量標準，請說明此物質是如何生成的？可能存在於那些食品中？如何對人體的健康造成危害？以及該限量標準的規定內容？
(一)縮水甘油脂肪酸酯生成機制：
1. 只要食品中含有雙酸甘油酯、單酸甘油酯，且經高溫加工縮水形成。
2. 精煉食用油的過程中，會有脫臭過程，是以高溫將油耗味物質及油雜味物質經過蒸發而去除，但在此高溫過程，上述化學反應而形成。
3. 天然棕櫚油含較多雙酸甘油酯、單酸甘油酯，會經過高溫的脫臭過程，會產生大量的縮水甘油酯。
4. 結構：
(二)可能存在的食品：
棕櫚油及其製品，如以棕櫚油油炸的產品、奶精、人造奶油等。
(三)對人體的健康危害的原因：
縮水甘油脂肪酸酯攝取後，會被腸道脂解酶水解為縮水甘油(Glycidol)，而縮水甘油被國際癌症研究中心歸類為極有可能致癌物(IARC 2A)。
(四)限量標準的規定內容：
食品中污染物質及毒素衛生標準(111.5.31)有規範嬰幼兒食品與食用油脂
市售供食用或作為食品加工原料之植物性食用油脂、魚油及海洋生物油脂每公斤1000微克
供為生產嬰幼兒穀物類輔助食品(10)及嬰幼兒副食品(11)之植物性食用油脂、魚油及海洋生物油脂 每公斤500微克
五、依據民國110 年食品中毒發生與防治年報，衛生福利部食品藥物管理署為降低食品中毒案件之發生，乃公告「食品五要二不原則」之宣導政策，請詳述何謂五要二不原則？
應疫情陸續解封，消費者出遊及外食機會提升，為維護大眾飲食衛生安全，食品藥物管理署提醒您製備餐點時，應遵守食品良好衛生規範準則等相關規定，並謹記預防食品中毒五要二不原則「洗鮮分熱存，要落實；山泉與動植，不採食」，讓消費者吃得安心又放心：
(一)五要原則：
1. 要洗手：
調理時手部要清潔，傷口要包紮。
2. 要新鮮：
食材要新鮮，用水要衛生。
3. 要生熟食分開：
生熟食器具應分開，避免交互污染。
4. 要徹底加熱：
食品中心溫度應超過70度C。
5. 要低溫保存(要注意保存溫度)：
保存低於7度C，室溫下不宜久置。
(二)二不原則：
1. 不要飲用山泉水：
飲水要先煮沸再飲用。
2. 不要食用不明的動植物：
對於不知名動植物，應遵守「不採不食」的原則。
食品分析與檢驗
一、實驗室購有一部天平，說明書記載可讀重量（readability）為0.1 mg，最大限量（maximumcapacity）為210 g，最小限量（minimumweight, USP, 0.1%typical）為240 mg。請說明此天平規格之意義、如何符合實驗操作流程之「精確稱定」規範以及維持天平量測誤差應注意事項。
註：USP：指美國藥典之稱量指引United States Pharmacopeia weighing guideline。
(一)請說明此天平規格之意義：
1. 可讀重量（readability）為0.1 mg：天平最小可讀到的重量單位。
2. 最大限量（maximumcapacity）為210 g：稱量不大於該重量具準確度要求。
3. 最小限量（minimumweight, USP, 0.1%typical）為240 mg：稱量不小於該重量具準確度要求。
(二)如何符合實驗操作流程之「精確稱定」規範：
1. 檢視清潔：在使用之前，應先檢視天平是否乾淨。以毛刷將稱盤表面及附近刷乾淨，以避免雜物殘留影響稱重。
2. 檢查水平：檢查儀器是否放置水平，轉動水平調整鈕，使水平指示器的氣泡在中央位置；每次搬移天平，都需要調整水平。
3. 暖機：電子天平使用之前須先暖機30分鐘，讓機器穩定。實驗室的天平通常多是接上電源插座，隨時保持在暖機狀態，因此可以直接使用。
4. 開機：壓按一下電源開關（ON/OFF）執行開機。此時顯示幕上所有的字幕都會顯現，待數秒鐘穩定後，出現「0.0000 g」，即完成歸零。
5. 外砝碼校正：開機、歸零之後應該先校正天平。將校正砝碼置於稱盤中央位置，待質量讀值穩定後，如果電子字幕所顯示數值與砝碼質量相同就可以直接使用。如果顯示數值與砝碼質量不同時，就需進行後續的自動校正工作。
6. 一般稱量：稱量物品質量時，先壓按住歸零鍵，將天平歸零。再將待測物放在稱盤中央位置，當穩定偵測訊號消失後，表示讀值已穩定，顯示幕上的數值即是待測物品質量。
(三)維持天平量測誤差應注意事項：
1. 電子天平是一種精密稱量的儀器，應該安置在穩定不易受震動的檯面，室內溫度穩定並且沒有日晒風吹的環境中。
2. 所稱量物品的質量不可以超過天平的稱量上限。
3. 檢查並且調整儀器水平。
4. 稱量前應先行校正，校正完後，待稱量物品要放在稱盤的中心位置稱量。
5. 切勿將天平上下倒置，以免儀器內的電子零件受損。
二、請說明如何測定可可膏、可可磚與可可粉等可可產品中粗脂肪的含量。
使用索氏萃取器(Soxhlet extractor)進行可可產品中粗脂肪的含量測定。
(一)萃取器裝置安裝：
1. 精稱樣品3 g (Ws)再乾燥後，於稱藥紙中，放入圓筒濾紙中，塞上脫脂棉花，再置於索氏萃取器中。
2. 已乾燥恆重之圓底瓶(W0)中加入約1/2量無水乙醚，組裝索氏萃取裝置。
(二)溶劑迴流速率控制：
將脂肪抽出裝置於50~60℃恆溫水浴鍋中不斷迴流萃取3~4小時；每秒約5～6滴冷凝液的速度萃取約4小時，若是2～3滴則需要萃取6小時。
(三)溶劑回收與乾燥操作：
1. 溶劑回收：大部分乙醚於上方索氏萃取器中，再取圓底瓶。
2. 乾燥操作：將含有油脂的接收瓶(圓底瓶)在100oC烘箱內乾燥30 min，取出放入乾燥器中冷卻至恆重，稱重(W2)。
(四)油脂含量計算：
粗脂肪(%)=W2− W0/ Ws × 100%
Ws：樣品重
W0：圓底瓶重
W2：萃取脂肪後，烘乾達恆重之圓底瓶重
三、測定膠囊與錠狀食品中水溶性維生素時，採用配備有光二極體陣列檢出器（PAD）之高效能液相層析儀（HPLC），以C18之管柱分離並測定維生素B1、B2、B6、C、菸鹼酸、菸鹼醯胺、泛酸及葉酸8種維生素，檢驗方法中以標準品之波峰滯留時間及吸收圖譜比較鑑別維生素，並以標準曲線求得各維生素含量，請說明設備設計與測定的原理。
(一)設備設計：
(虛線框內的管柱和檢測器可恆溫調節，以便在控溫下操作)
1. 泵(pump)：極性溶劑(移動相)輸送系統，以準確之流速輸送移動相，經過進樣裝置(注射器)，帶走樣品(Sample)，進入分析管柱(Column)，進行分離。流速常為1 ml /min。
2. 進樣裝置(注射器)：樣品注入器，將樣品在常壓下打入管路後，再打開閥門導入高壓的層析管。
3. 分析管柱(Column) (固定相)：使用C18之管柱為非極性管住，使用的方法為逆相層析(Reversed Phase)之HPLC，其分離原理為混合物中的各成份在固定相和移動相之間的分配係數不相同(即親和力不同)，使其在管柱中的滯留時間不相同而得以分離出來
4. 偵測器(detector)：使用光二極體陣列檢出器（PAD），可以同時設定各個水溶性維生素之最大波長，同時一次偵測全部的水溶性維生素。
5. 記錄器/ 數據系統：將訊號轉成滯留時間(retention time)與吸收峰(peak)。
(二)測定的原理：
將樣品經過前處裡，然後溶於適當有機溶劑過濾後，注射入逆相層析HPLC，經由幫浦(pump)產生壓力，推動極性的移動相(mobile phase)溶劑和分析物到非極性的C18之管柱(column)固定相，由於各分析物與C18之管住中填充之固定相(stationary phase)之間的分配係數不同(即親和力不同)，使其在管柱中的滯留時間不相同而得以分離出來。流出之各種化合物經由光二極體陣列檢出器（PAD）辨認測定後可被記錄於記錄器上，由紀錄器的層析圖可求出滯留時間，並與標準樣品比較後，可鑑定出試樣中的各種化合物成分(定性分析)。若由層析圖之吸收峰(peak)積分面積，比對標準品繪製的標準曲線(外部標準法)，則可定量出各種化合物的含量。
四、飼養動物以取得肉類供應，是重要經濟活動，為增進飼養效率，提高肉品之瘦肉比例，部分國家或區域依風險管理依據，開放使用乙型受體素，俗稱瘦肉精，如萊克多巴胺，為管理使用品項與使用時期，因此衛生管理單位制定檢驗方法，如食品中動物用藥殘留量檢驗方法－乙型受體素類多重殘留分析，以管理產品中容許的殘留濃度，因為所檢驗的物質濃度低，且有許多干擾，因此選擇使用以液相層析串聯質譜法，並使用同位素內部標準品。請說明儀器的測定原理、鑑別依據與定量所用基質匹配檢量線之操作方式。
(一)液相層析串聯質譜法之儀器的測定原理：
將液相層析(LC)接上兩台質譜儀(MS)串聯在一起，LC分離純化待分析成分(提供純度99%↑物質)，進入第一台MS，經過離子源：電灑離子化法(eletro-spray ionization, ESI) [母代離子(第一次離子源產生)]，質量分析器(四極柱)依不同質荷比(m/z)分離，選擇特殊離子碎片，進入第二台質譜儀，再經過離子源(ESI)後[子代離子(第二次離子源產生]，質量分析器(四極柱)依不同質荷比(m/z)分離，最後進入偵測器獲得質譜圖譜，以定性與定量。
(二)鑑別依據：
1. 定性：
(1)將樣品導入LC/MS/MS比對第二台MS之樣品標準品與樣品碎片分布，相同離子碎片代表相同物質。
(2)將樣品導入LC/MS/MS，依照第二台MS之不同瘦肉精的定性離子對是否存在，若存在代表有此瘦肉精。
2. 定量(內部標準法)：求反應係數值或稱感應因子或稱相對感應因子(response factor, Rf)：
(1)配製不同比例的樣品標準品與內部標準品之溶液，將此不同比例之溶液混合注入LC/MS/MS，得樣品標準品及內部標準品之相對豐盛度(R)比值(y軸)。將樣品標準品與內部標準品濃度(C)比(x軸)，與二者之相對豐盛度(R)(y軸)作線性迴歸所得斜率即為反應係數(Rf)。
(2)分析樣品時，將樣品加入固定量的內標準品混合，一起注入LC/MS/MS，再利用以下公式，即可算出待測成分之量。
Rf=Rsample/Ris / Csample/Cis ； Csample=Rsample/Ris / Rf/Cis
(三)定量所用基質匹配檢量線之操作方式：(內部標準法的校正曲線製作)
取空白檢體，調製未添加內部標準品之檢液原液，取500 μL，分別加入標準溶液1～50 μL、內部標準溶液10μL及適量5 mM醋酸銨：甲醇(9:1, v/v)溶液，使體積為1000 μL，混合均勻，供作基質匹配檢量線溶液，依條件進行液相層析串聯質譜分析。就各乙型受體素與內部標準品波峰面積比，與對應之各乙型受體素濃度，分別製作1～50 ng/mL之基質匹配檢量線。
食品工廠管理
一、原物料採購作業是食品工廠管理的重要一環。請說明此作業的市場調查目的、內容、與訂購單應填寫那些內容使買賣雙方能一目了然。（25 分）
(一)採購的市場調查目的：採購人員必須了解市場情況的變化，並掌握市場現狀，如此才能擁有最新和最完備的市場資料，要做好這些，則要進行市場調查。市場調查的方式可分為直接調查、間接調查、委託調查、參考有關機構發行的研究報告等。其目的可以歸納如下：
1. 作為進行各種預測時的參考。
2. 提供新產品設計或改良舊有產品的情報。
3. 掌握更有利的供料市場。
4. 作為存貨管理的參考。
5. 減低採購成本。
(二)採購的市場調查內容：
1. 調查並選擇合適的原物料。
(1)選擇適合規格要求的原物料。
(2)原物料的性能與價格的比較。
(3)新製品的原物料調查。
2. 調查價格的合理性：
(1)了解原物料價格動向。
(2)依製造方法估算製造成本。
(3)價值分析。
3. 採購時期、儲運時間的認識：
(1)調查原物料有關的供需趨勢。
(2)覓取最有利的訂購時機和數量。
4. 把握合適交易對象：
(1)調查交易對象的經營狀況。
(2)調查流通路線。
(三)訂購單應填寫那些內容使買賣雙方能一目了然：為了避免誤或誤解，訂購單上對於規格的填寫愈詳細愈好，使買賣雙方能一目了然，通常其內容包括：
1. 品名。
2. 數量及交貨日期。
3. 品質特性。
4. 試驗與檢驗項目。
5. 合格判定基準。
二、市場上常見食品業者使用塑膠類包材包裝加工食品，依據「食品良好衛生規範準則」，請說明其對塑膠類食品器具、食品容器或包裝製造業的原料及產品之貯存、製造場所、與生產製造有何規定？
參照「食品良好衛生規範準則」(103.11.7)：
第十章：塑膠類食品器具、食品容器或包裝製造業：
(一)原料及產品之貯存規定：
第四十一條：原料及產品之貯存，應符合下列規定：
一、塑膠原料應有專屬或能與其他區域區隔之貯存空間。
二、貯存空間應避免交叉污染。
三、塑膠原料之進出，均應有完整之紀錄；其內容應包括日期及數量。
四、業者應保存塑膠原料供應商提供之衛生安全資料。
(二)製造場所規定：
第四十二條：製造場所，應符合下列規定：
一、動線規劃，應避免交叉污染。
二、混料區、加工作業區或包裝作業區，應以有形之方式予以隔離，並防止粉塵及油氣污染。
三、加工、包裝及輸送，其設備及過程，應保持清潔。
(三)生產製造規定：
第四十三條：生產製造，應符合下列規定：
一、依塑膠原料供應者所提供之加工建議條件製造，並逐日記錄；建議條件變更者，亦同。
二、自製造至包裝階段，應避免與地面接觸；必要時應使用適當器具盛接。
三、印刷作業，應避免油墨移轉或附著於食品接觸面。油墨有浸入、溶出等接觸食品之虞，應使用食品添加物使用範圍及限量暨規格標準准用之著色劑。
三、品管員從管制圖發現食品在製造過程有異常現象發生，擬依特性要因圖之五M法則分析可能的異常原因。請寫出此5M名稱，並針對各M列舉至少4項可能因素。（25 分）
(一)5M名稱：人(man)、設備(machine)、原材料(material)、操作方法(method)和測定(measurement)，也就是要將人管理得好、設備要夠水準、原材料要穩定、操作方法要標準和測定要正確，將能排除製造過程有異常現象發生。
(二)各M列舉至少4項可能因素：
1. 人(man)：
(1)工作人員沒有經過職前教育訓練。
(2)工作人員人員罹患傳染病而未健康檢查合格，並參與食品生產作業。
(3)工作人員於工作中沒有戴手套、戴口罩、穿工作衣帽、工作鞋而進行生產。
(4)工作人員於工作中飲食、配戴飾品、化妝等而汙染食品。
(5)工作人員沒有遵守人流、物流、水流、氣流的動向。
2. 設備(machine)：
(1)機械設備未定期保養，導致製成品質不符。
(2)機器設備散熱風扇故障，導致高溫運轉使食品品質未達標。
(3)機器設備齒輪磨損未更換，輸送帶運轉速度不同步，造成食品品質不均一。
(4)機器設備與食品的接觸面磨損凹陷，使微生物大量孳生而污染食品。
(5)機器設備老舊未更換，導致使用此設備製成的食品之品質有落差。
3. 原材料(material)：
(1)原材料品質不好，導致做出來的產品之品質差。
(2)原材料品質不均一，導致做出來的產品之品質不均一。
(3)原材料不新鮮，導致做出來的產品之品質不符。
(4)原材料已部分腐敗，導致做出來的產品品質未達標。
(5)原材料儲存不適當，導致品質劣化，使製作出來的產品之品質異常。
4. 操作方法(metho1d)：
(1)操作方法未標準化，使不同工作人員使用不同的操作方法。
(2)操作方法未落實，使部分工作人員未按照標準的操作方法。
(3)操作方法不正確，使工作人員使用錯誤的操作方法。
(4)操作方法於更換機器設備時未更改，使工作人員使用舊設備的操作方法。
(5)操作方法複雜，使工作人員看不懂，而未按照操作方法操作設備。
5. 測定(measurement)：
(1)測定方法未標準化，使不同工作人員使用不同的測定方法。
(2)測定方法精密度低，使相同樣品三重複的測定結果差異大。
(3)測定方法準確度低，使樣的的測定結果與真正的結果產生差異。
(4)測定方法不正確，使工作人員使用錯誤的測定方法。
(5)測定方法太複雜，使工作人員看不懂，而未按照測定方法進行測定。
四、依據「食品良好衛生規範準則」，請說明真空包裝即時食品的定義，本準則中對食品公司製造能常溫貯存及販賣的真空包裝即時食品應符合那些規定？
參照「食品良好衛生規範準則」(103.11.7)第三十七條：
第九章：真空包裝即食食品製造業：
(一)真空包裝即時食品的定義：
所稱真空包裝即食食品，指脫氣密封於密閉容器內，拆封後無須經任何烹調步驟，即可食用之產品。
(二)對食品公司製造能常溫貯存及販賣的真空包裝即時食品應符合的規定：
製造常溫貯存及販賣之真空包裝即食食品，應符合下列規定：
一、具下列任一條件者之真空包裝即食食品，得於常溫貯存及販售：
（一）水活性在零點八五以下。
（二）氫離子濃度指數(以下稱pH 值)在九點零以上。
（三）經商業滅菌。
（四）天然酸性食品 (pH 值小於四點六者)。
（五）發酵食品(指微生物於發酵過程產酸，致最終產品pH 值小於四點六或鹽濃度大於百分之十者；所稱鹽濃度，指鹽類質量佔全部溶液質量之百分比)。
（六）碳酸飲料。
（七）其他於常溫可抑制肉毒桿菌生長之條件。
二、前款第一目、第二目、第四目及第五目之產品，應依標示貯存及販賣，且業者須留存經中央衛生福利主管機關認證實驗室之相關檢測報告備查；第三目之產品，應符合第八章之規定。
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