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：
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. 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。
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