112年第一次食品技師

食品加工學


申論題

擬答
  1. 高壓加工技術
    1. 1000~10000 大氣壓的壓力下殺菌食品,1 大氣壓相當 0.1 MPa。在高壓下會破壞微生物的細胞膜,並且造成與繁殖相關的酵素變性,使食物中的微生物死亡或失去分裂生長的能力,以達到殺菌效果。
    2. 與傳統熱加工技術比較
      1. 相對於傳統熱加工技術在加工過程中導致食品的變質,高壓加工處理後的食品能夠保持原有風味與營養價值,並能延長食品的保存期限。
      2. 當壓力達到 4000~6000 大氣壓之間,即使在室溫下,也能有很好的殺菌能力。有些產品為了保持品質,甚至在冷藏溫度下高壓處理,殺死病原菌的效果好。例如出血性大腸桿菌 O-157、李斯特菌、沙門氏菌。
      3. 高壓加工無法產生褐變的香味或外觀,對於部分產品無法提供增加視覺及嗅覺上之感官效果
      4. 高壓加工耗費大量能源,成本高
  2. 中濕性食品
    1. 定義:又稱為中度水活性食品(IMF, intermediate moisture food),指水分含量約 20-40%,水活性 Aw = 0.65-0.85 的半濕半乾食品。
    2. 特性:水分含量仍高,但自由水與水活性都下降,如鹽漬鹹魚與糖漬蜜餞、果凍、果醬、蜂蜜、義大利香腸、乾燥水果等。中濕性食品的組織風味接近天然,含適量水分,可長 期室溫儲藏,提高產品價值。
    3. 為防止食品在長期保存中長黴發霉,一般會將 Aw 降至 < 0.60。水活性 Aw = 0.65-0.85 的半濕半乾食品,在食品中細菌與酵母無法生長,因此能夠增加食品貯存性但是容易遭到酵母菌與黴菌感染。但也鑑於此問題與隱憂,考量產品的特性與效期,也可以搭配加熱滅菌處理或適時添加防腐劑漁產品當中,確保產品之品質與安全性
  3. 烘焙食品議題
    1. 膨鬆劑定義
      膨鬆劑為在食品製造加工過程中產生氣體,增加食物組織的空隙,促進食物膨鬆且柔軟的特性
      舉例:分為天然膨鬆劑和化學膨鬆劑兩大類。
      1. 天然膨脹劑或是慣稱的生物膨鬆劑,即是在製作麵食時所使用的微生物,主要是酵母菌,可以利用糖加以發酵產生二氧化碳,促使麵團膨脹、體積增大且多孔特性。
      2. 化學膨鬆劑則屬食品添加物,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,常見的化學膨脹劑有俗稱小蘇打粉的碳酸氫鈉。
    2. 酥油 (shortening)
      1. 為應用油脂之同質多晶化(Polymorphism)在不同的熱變化條件與溫度下,油脂會有 不同的固態脂質產生,而此種固態油脂分子於空間中因不同排列情形,所造成熔點或凝固點的變異現象,即稱為同質多型性(polymorphism)。
      2. 功能性:賦予烘焙食品包氣性好、高可塑性、熔點廣,用於製造麵包、點心,增加食品的酥脆性。
  4. 乾燥曲線
    1. 繪圖
      食品加工最新解題
      1. AB 恆率乾燥期
      2. BC 第一減率乾燥期
      3. CD 第二減率乾燥期
    2. 恆率乾燥期與減之差
      1. 恆率乾燥期:食品表面水分的蒸發量與內部水分的擴散量達成平衡狀態。
      2. 減率乾燥期
        1. 第一段減率乾燥期:進一步乾燥後,表面蒸發速率大於內部擴散速率,同時食品品溫上升,組織表面開始硬化。
        2. 第二段減率乾燥期:此階段食品組織成膠狀,水分移動困難。
擬答
  1. 影響冷凍速率的食品組成因子與非食品組成因子
    品冰結率在溫度 0~-5°C範圍內有 80%之水分結冰,稱為最大冰晶生成帶,冷凍速度是指通過此範圍溫度的時間之快慢。通過時間在 30 分鐘內稱為急速凍結。
    1. 食品組成因子
      1. 食品成分的均勻度
      2. 食品已經調味或醃漬處理,會延遲凍結能力
      3. 食品的厚度會影響凍結速率,愈薄凍結效率愈好
    2. 非食品組成因子
      1. 冷凍機凍結效率差 冷媒的循環使用能率
      2. 單位面積過度堆疊,造成食品降溫效率差
      3. 冷凍庫溫差太大,譬如人員多次開關,造成溫差
  2. 如何加速產品的冷凍速率
    1. 食品本質
      1. 凍藏前先進行預冷處理,譬如在食品表面噴灑乾冰、液態氮等方式
      2. 增加食品表面積,譬如切片、切丁、切條等方式
      3. 產多以個別包裝形式來進行凍藏,促進凍結效率
    2. 環境因素
      1. 增進冷凍機之凍結能力,單位時間內加速吹送冷風之速率
      2. 冷涷機內勿堆放太滿,以維持食品各個面向都能接觸低溫
擬答
  1. 蔬果內在的組成因素
    1. 葉綠素
      植物之葉綠素會發生多種的變化,最常見為脫鎂反應,即葉綠素結構之鎂離子被氫取代而變成橄欖色的脫鎂葉綠素(pheophytin)
    2. 花青素
      花青素是植物的天然色素,由花青素的配質(flavylium)與一個或多個糖分子所形成的配糖體(或稱為糖苷),因有不同之取代基而分別為不同之配質,與其作用的單醣分子,主要有葡萄糖、鼠李糖、半乳糖、木糖及阿拉伯糖,分子中的第三種結構是來自糖分子與醯基的酯化。
    3. 酵素
      1. 果膠酵素的存在,會影響蔬果的品質,譬如果實軟爛、蔬菜枯萎等現象
      2. 多酚氧化酵素的存在,促使蔬果產生酵素性氧化褐變現象,影響外觀與營養價值
  2. 外部加工因素
    1. 葉綠素
      1. pH 值改變:
        例如:泡菜醃漬時,因醱酵生成的乳酸或醋酸使 pH 值下降,脫鎂葉綠素生成,導致產品的綠色消失
      2. 烹煮變化:
        綠色蔬菜川燙時,能使其顯現出特別鮮明的綠色,此因活細胞中的葉綠素存在葉綠體,與細胞質所含的酸性物質分開,當綠色蔬菜川燙時,雖然細胞間的空氣被去除且細胞間隙崩陷,但葉綠體仍保持完整,但當蔬菜過度加熱時,因葉綠體的膜無法再保持完整,導致所含的葉綠素與酸作用而形成脫鎂葉綠素。
      3. 輻射照射:
        經γ-射線照射的綠色植物之葉綠素在儲藏期間會發生脫鎂反應
      4. 酵素作用:
        未經殺菁(blanching)的綠色蔬菜(如:毛豆)在冷凍儲藏期間會變色,此因脂肪氧化酵素進行氧化作用產生的自由基,將葉綠素破壞生成非葉綠素的化合物所致
      5. 當植物採收後,其葉綠素在葉綠素酶(chlorophyllase)或鹼的存在下,其所含葉綠醇會被移除而形成綠色的葉綠酸(chlorophyllide),此化合物為水溶性。但當葉綠酸在酸的存在下,會進一步轉變成橄欖色的脫鎂葉綠酸(pheophorbide)
    2. 花青素
      1. 花青素的光學特性隨著 pH 值而有明顯的改變。pH 值偏鹼性的情形下,藍色之醌式易於形成,而在偏酸性時,紅色的陽離子型則較安定。
      2. 鮮花中的花青素常與金屬離子形成複合物,而使顏色更加鮮豔。
      3. 花青素亦可與無色的類黃酮及多酚類物質(如類黃酮)以非共價鍵結形成複雜之混合物,加深花青素色澤,稱為共色現象(copigmentation)。
      4. 影響花青素呈色的因子: 結構、酸鹼 pH、共呈色、離子 Ion、濃度、溫度、光線 (UV)等。
    3. 酵素活性
      殺菁,抑制酵素活性,如果膠酵素、多酚樣氧化酵素與葉綠素酵素等,以維持疏果色澤與品質,避免蔬果過熟,進而枯萎、軟爛等品質不佳的現象發生
    4. 搭配適合的食品包裝,進行蔬果後續的儲存或保藏,延緩蔬果後熟現象,確保產品之品質,保持良好色、香、味。

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