107年第二次食品技師

食品分析與檢驗


申論題

擬答
詳見志聖食品分析與檢驗課本B01, p 56-57,命中率100%
  1. 外標準法與其標準曲線 (External standard curve)
    外標準法:以所要定量的樣品標準品作系列稀釋,但注意樣品的濃度要在這些標準品的稀釋範圍內。在相同的分析條件下,將上述標準品稀釋液做同樣的吸光光度計分析,以縱座標吸光值對應於橫坐標(不同濃度的標準溶液)做出標準曲線圖(standard curve)。將不同濃度標準品所得的積分面積(X)與其濃度(Y)作直線迴歸Y=aX+b方程式,由Y吸光值即可算出樣品溶液的濃度X。 外標法也稱為標準曲線法。
    其特點及要求:
    1. 操作條件變化對結果準確性影響較大。
    2. 對進樣量的準確性控制要求較高。
    3. 優點簡便快速
  2. 內標準法(internal standard method):
    內標準法簡稱內標法,係稱取一定重量且物質與樣品相似的某純物質作為內標準物,加入至已知重量的樣品中,混合均勻後成分注入管柱中進行分析。
    根據樣品及內標準物的重量和峰面積,可求出待測定成分之含量。
    內標物要滿足以下要求:
    1. 試樣中不含有該物質;
    2. 與被測組成分性質比較接近;
    3. 不與試樣發生化學反應;
    4. 滯留時間應位於被測組成分附近,且無組成分波峰影響。
擬答
詳見志聖107食品分析與檢驗課本B01, p 175-176,命中率100%
  1. 碘價 (Iodine value)
    100克油脂進行碘加成反應,能夠吸收的鹵化碘(ICl或IBr)量以碘的克數表示的值,稱為碘價 (iodine value, IV)。
    藉由碘價之測定可用以判定油脂乾性、半乾性與不乾性之性質,碘價亦可測知油脂不飽和程度 (雙鍵數),雙鍵數越多,IV值越大,當油脂氫化,IV值下降。
  2. 測定碘價常使用威治氏WIJS法,原理如下:
    氯化碘溶液(威治氏WIJS液):氯化碘法,為ICL + 冰醋酸,用於測定IV。
    屬於以Wijs法測定待測樣品吸收碘的質量的方法,並以每100 g脂肪酸甲酯所吸收碘之克數表示測定結果。吸收的碘以硫化硫酸鈉溶液滴定,以澱粉為指示劑,同時做空白試驗,由滴定量求出碘價。
    將碘13克溶於1 L冰醋酸(特級),以吸管吸取10 ml,再以0.1N硫代硫酸鈉標準溶液滴定求出其濃度。然後於剩下的碘溶液中通入精製乾燥的氯氣,當液體從暗褐色急變為橙紅色時,即停止通入氯氣。再用吸管吸取10 ml,加入10ml之10%碘化鉀溶液,再加入蒸餾水100 ml,充分攪拌,以0.1N硫化硫酸鈉溶液滴定,滴定至溶液呈淡黃色時,才加入數滴澱粉指示劑搖晃,此時溶液呈深藍色,繼續滴定,充分振盪,滴定至澱粉藍色消失時即為滴定終點。另再進行一組不加油脂但操作過程完全一樣之空白試驗。
    碘價計算法: $$ 碘價(IV)= \frac {(b-s) \times F \times 0.01269}{S} \times 100$$
    • b:空白實驗之$0.1N$ $Na_2S_2O_3$ 溶液的消耗量(ml)
    • s:本實驗樣品之$0.1N$ $Na_2S_2O_3$ 溶液的消耗量(ml)
    • 0.01269:$0.1N$ $Na_2S_2O_3$ 相當於碘之g數
    • S:油脂樣品稱取量(g)
    • F:$0.1N$ $Na_2S_2O_3$ 溶液的力價
  3. 澱粉指示劑加入的時機:
    以0.1N硫化硫酸鈉溶液滴定,滴定至溶液呈淡黃色時,才加入數滴澱粉指示劑搖晃。澱粉指示劑加入後,反應溶液呈深藍色,繼續以硫化硫酸鈉滴定,充分振盪,滴定至澱粉藍色消失時即為滴定終點。
擬答
詳見志聖107食品分析與檢驗課本B01, p 67-74,命中率100%
譜法是利用適當的離子化方法,使試樣游離成帶正電或負電的離子,再以質量分析器(mass analyzer)分離不同質荷比(mass to charge ratio, m/z)的離子,並由偵檢器偵測不同m/z值離子之強度,以得到有關化合物分子量與結構訊息之質譜圖。質譜分析之首要步驟為試樣之離子化,應用之試樣範圍則隨使用之離子源而定,大氣壓下游離法為一種能在大氣壓下使待測物游離的方法。在大氣壓下游離法中,電噴灑游離法及大氣壓下化學游離法為兩種最重要的游離方法。比較電噴灑游離法(electrospray ionization, ESI)與大氣壓力化學游離法 (atmospheric pressure chemical ionization, APCI),如下。
  1. 電噴灑游離法(electrospray ionization, ESI):
    這是將液態樣本轉化成氣態離子的基本方法。經由高電壓與高速氣體的噴灑作用,流注的溶液變成許多微細的液滴。這些帶有電荷的液滴在電場的引導下,進入質譜儀的前開口,在高熱與真空的狀態下,液滴內的溶劑會逐漸蒸發掉。隨著液滴的體積縮小,其表面電荷密度便逐漸增加。 這些電荷因距離縮短而斥力增加,使得帶電的胜肽被迫離開液滴,隨電場而進入質譜儀的內部。在 ESI 作用下,胜肽與蛋白質常帶有多個電荷。一般而言,長度越長所帶的電荷越多。大部分的胜肽與蛋白質的質荷比(m/z) 皆落在類似的範圍內。
  2. 大氣壓力化學游離法 (atmospheric pressure chemical ionization, APCI):
    大氣壓力化學游離法(APCI):APCI中,一開始的裝置與ESI類似,有一N2流幫助溶液霧化。但與ESI不同的是,APCI在進行離子化之前設置了一個加熱區,先將樣品汽化,產生液體噴霧後,再透過一高電壓(~6000 V)的放電針(corona needle),使得分析物可在常壓下被游離成離子。隨後通入N2作為反應氣體(reagent gas),進行化學游離。APCI特點是:(1)與ESI不同,使用APCI所產生的分析物離子只帶單一電荷。(2)可量測的質量上限 < 1000,而且由於不能產生足夠的碎片,而且質量分析器所能測到的m/z也有上限,所以APCI不適合用來測大分子。(3)APCI所需要的分析物揮發性,較ESI來的高;亦即,APCI較適用於極性小的分析物。這是因為ESI的分析物在霧化時就已帶電荷,而APCI的分析物在霧化後並未帶電荷,而是須先變成氣相之後,透過放電針而帶電。由於APCI不是透過高能電子直接撞擊樣品,所以轉移給樣品的能量不會太多,樣品所獲得的能量較低,而且產生的質子化離子MH+較分子離子M+穩定。所以與 ESI相比,APCI是傷害比較小的離子化方式,產生的碎片比率較低。
  3. 電噴灑離子化(electrospray ionization, ESI) :
    適用於大分子化合物(如蛋白質)等生化大分子的重要技術。電噴灑過程中,生化大分子會形成多電荷之離子,可降低分子離子之質荷比(m/z), 使不致超出質量分析器之檢測極限。
    在 ESI 作用下,胜肽與蛋白質常帶有多個電荷。一般而言,長度越長所帶的電荷越多。大部分的胜肽與蛋白質的質荷比(m/z) 皆落在類似的範圍內。
擬答
詳見志聖107食品分析與檢驗課本B01, p54-56,命中率100%
  1. 由操作知,蜜餞樣品10 g 萃出15 mL,分析時樣品稀釋50ml/15 ml = 3.3334倍
  2. 由實驗外標準法得知,y為吸光度 (縱作標),x為濃度 (橫作標,分別是2.0, 4.0, 6.0, 8.0 ug/mL )。
  3. A225吸光值 (減去空白試驗,只有0.01 M NaOH溶液): 0.37-0.01 = 0.36
  4. 代入迴歸直線方程式 y = aX+ b = 0.05x + 0.01
    0.36= 0.05x + 0.01
    0.05x = 0.35
    所以 x = 7 ug/mL
因為樣品稀釋3.3334倍,所以10公克蜜餞樣品含7 ug/mL x 3.3334 = 23.3338 ug。因此一公斤蜜餞樣品含苯甲酸23.3338 x 100 = 2333.38 ug = 2.3338 毫克,相當於2.3338 ppm苯甲酸。
擬答
詳見志聖107食品分析與檢驗課本B01, p48-50,命中率100%

有機化合物$C_7H_8O$為防腐劑苯甲醇,其紅外線光譜IR,如下。



苯甲醇$C_7H_8O$的有機紅外線圖譜分析IR,如下。


波數 / cm-1
苯醇的紅外線光譜:
  • A:縮合的O--H 伸縮振動
  • B:芳香環上 C—H伸縮振動
  • C:亞甲基的C—H伸縮振動
  • D:芳香環上 C—C伸縮振動
  • E:C—O伸縮振動
  • 芳香環上 C—C與 C—H 彎曲振動
防腐劑苯甲醇$C_7H_8O$的結構式為:

※陸續更新中....
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