109年第一次食品技師

食品分析檢驗

申論題

擬答
詳見志聖食品分析與檢驗課本p212-215，命中率100%
有機酸的測定：通常以0.1 N NaOH來滴定，NaOH溶液力價為0.98 (本題沒提供)，不同果汁有不同有機酸。
有機酸量 (%) = a x N x 1/1000 x F x b x 1/S x 100
a: NaOH溶液的滴定量 (mL, 本題為25mL)
N: NaOH溶液的當量濃度 (本題為0.1 N)
F: NaOH溶液的力價0.98 (題目沒提供，可以當做1)
b: 有機酸的克當量，檸檬酸64.04、酒石酸75.05、蘋果酸67.05
S: 樣品溶液量 (mL，本題為20 mL)
三種果汁的百分酸度(%)如下：
  1. 柳橙汁
    以檸檬酸為酸度代表，此情況下的計算公式為：
    有機酸量 (%)
    = a x N x 1/1000 x F x b x 1/S x 100
    = 25 x 0.1 x 1/1000 x 0.98 x 64.04 x 1/20 x 100
    = 0.785% (以檸檬酸計)
  2. 葡萄汁
    以酒石酸:蘋果酸=3:2為酸度代表，此情況下的計算公式為：
    有機酸量 (%)
    = a x N x 1/1000 x F x b x 1/S x 100
    = 25 x 0.1 x 1/1000 x 0.98 x (75.05 x3/5 +67.05x 2/5) x 1/20 x 100
    =0.88 % (以3:2酒石酸:蘋果酸計)
  3. 蘋果汁
    以蘋果酸為酸度代表，此情況下的計算公式為：
    有機酸量 (%)
    = a x N x 1/1000 x F x b x 1/S x 100
    = 25 x 0.1 x 1/1000 x 0.98 x 67.05 x 1/20 x 100
    = 0.821% (以蘋果酸計)
擬答
詳見志聖食品分析與檢驗課本p173-175，命中率100%
  1. 油炸油品質稽核管理的4項指標
    衛福部民國98年7月制定的「餐飲業油炸油稽查管理原則」，明定油炸油品質達到下列四項指標之一時，即不符合食品衛生管理法的規定，業者必須立即換油：
    1. 發煙點溫度低於170℃；發煙點是指加熱的油開始產生煙的最低溫度，通常也拿來作為油脂精製度與新鮮度的指標。油在這溫度成份出現變化，開始變質冒煙，尤其會產生各種有害健康的物質、致癌物。所以食用油品在油炸食物時，溫度太高（超過發煙點）或反覆油炸（回鍋油），油脂就會氧化變質而危害人體健康。因此，用來油炸的油脂，發煙點應選用大於190oC～200oC以上較為恰當，然而反覆使用的油脂會使發煙點下降，故民眾應避免重複使用已用過之油脂來油炸食物。還有應注意炸薯條、炸番薯等澱粉類食物顏色有深色褐變之情形，即為油脂劣變之警示。
    2. 油炸油色深又黏漬、具油耗味、泡沫多又大、有顯著異味、且泡沫面積超過1/2者；
    3. 酸價超過2.0mg KOH/g；酸價是指用來測量油脂中之游離酸含量，通常以消耗一克油中所含的酸，所需的氫氧化鉀（KOH）之量來計量。以一般國際標準來說，品質良好之精製油的酸價為0.2mg KOH/gram以下。酸價檢測是檢查油品新鮮度的指標，新鮮油脂的酸價趨近於零，但油脂經高溫重複使用(如炸雞排、鹽酥雞等)或開封後與空氣長期接觸或存放時間過久即逐漸變質，在酸價超過2.0，表示油脂劣化，所以測試酸價即可知油脂的新鮮度。
    4. 油炸油內之總極性化合物(油脂氧化的產物)含量達25%以上者。
      餐飲業油炸油之管理應以總極性化合物作 為判定依據，當油炸油總極性化合物含量達25%以上時，不得再予使用，應全部更換新油。
  2. 觀察油炸油，若有下列情形就 若有下列情形就 全部換成新油:
    1. 顏色為深褐色：當油炸油顏色過深，呈深褐色，表示品質已經下降。
    2. 冒煙：發煙點溫度低於170oC時，在油炸溫度下，油炸油冒煙。
    3. 泡沫面積超過油炸鍋二分之一以上：油炸時，油炸油起泡，泡沫綿密且多，不易消退。
    4. 酸價超過2.0 mg KOH/g：酸價超過 2.0 mg KOH/g，可用酸價試紙檢測油炸油品質，當酸價超過2.0 mg KOH/g。
    5. 總極性化合物超過25%：總極性化合物超過25%，可用快速檢測器檢測油炸油品質，應更換全新油炸油，已使用過的油炸油不得再回添使用，避免油炸油更快變質。
  3. 酸價的檢測原理及操作步驟
    酸價(acid value, AV)：精製效果與檢驗油脂新鮮度的指標。
    1. 原理：
      中和1克油脂中游離脂肪酸所需氫氧化鉀的毫克數，稱為酸價(acid value, AV)。藉由酸價可了解油脂中游離脂肪酸之含量；游離脂肪酸含量愈高，油脂氧化反應就愈易進行。酸價是油脂水解酸敗的指標，AV值愈大，愈酸敗。酸價也是精製效果與檢驗油脂新鮮度的指標：
      1. 品質良好的精製油AV 0.2 mg KOH/g fat
      2. CNS食用豬油AV 1.3 mg KOH/g fat
      3. 油炸油換油指標是AV 2 mg KOH/g fat。AV↓精製效果↑新鮮度↑。
    2. 操作步驟：
      1. (精確秤取油脂樣品5~10 g（至小數點第4位）置於200 ml三角瓶內，加入中性)溶媒（乙醚酒精混合液）100 ml溶解，並加入酚酞指示劑2~3滴。
      2. 以0.1N之KOH酒精溶液滴定（已知力價），滴定至溶液呈淡粉紅色且能保持30秒即為滴定終點。
      3. 計算法：
        酸價 (AV) = (s – b) x F x 5.6108
        W

        s: 樣品的0.1 N KOH溶液消耗量 ( mL)
        b: 空白試驗的0.1 N KOH溶液消耗量 ( mL)
        5.6108: 0.1 N 1 mL KOH溶液所含KOH毫克數
        F: 0.1 N KOH溶液的力價
        W: 油脂樣品稱取量 (g)
  4. 極性物質含量的檢測原理及操作步驟
    1. 總極性化合物 (total polar compounds，%TPC)為100 g油脂所含極性化合物的克數。油脂劣變後，極性成分增加，因此，檢測油脂中極性與非極性比例，來評估油脂品質優劣。總極性化合物隨油脂劣變程度而增加，油炸油的總極性化合物藥控制在25%以下。食用油脂總極性化合物：
      1. 油脂水解：甘油脂、雙甘油脂、單甘油脂、游離脂肪酸。
      2. 油脂加熱：雙聚物、三聚物、聚合物、環狀化合物。
      3. 油脂氧化：氫過氧化物、自由基、醇類、醛類、酮類、酸類。
    2. 操作步驟
      檢體經矽膠管柱層析(column chromatography)後，乾燥稱重之方法。
      取檢液20 mL，緩慢注入矽膠管柱，避免攪動矽膠表面。打開底部閥門，控制流速為每分鐘2.1～2.5 mL，棄流出液，當液面達矽膠與海砂交界處上方時，於矽膠管柱之杯體加入沖提液 150 mL，以預經103℃乾燥恆重之濃縮瓶（W0，g）收集沖提液，再以沖提液20 mL清洗矽膠管柱底部外緣，合併沖提液於濃縮瓶中，於60℃減壓濃縮後，置於60℃烘箱中乾燥至恆重（W1，g），濃縮瓶中殘留物為非極性化合物（W1－W0，g）。為確認矽膠管柱之效能（註），續以乙醚150 mL沖提，以另一濃縮瓶收集乙醚，於60℃減壓濃縮後，置於60℃烘箱中乾燥，濃縮瓶中殘留物為極性化合物。
      註：初次採用本檢驗方法或更換層析用矽膠廠牌時，為確認矽膠管柱之效能，各以正己烷1 mL溶解濃縮瓶中極性化合物及非極性化合物殘留物，分別點於薄層層析板上，風乾後展開，展開高度達8～15 cm後，取出風乾，於紫外燈254 nm下照射觀察。非極性化合物與極性化合物應完全區隔，其斑點分別位於薄層層析板之遠端及近端。
擬答
詳見志聖食品分析與檢驗課本p259-265，命中率100%
本檢驗法適用於塑膠類食品器具、容器、包裝中著色劑溶出試驗之衛生檢驗。
常見的溶出試驗包含了塑化劑、三聚氰胺、著色劑、蒸發殘渣、重金屬、pH值、甲醛、螢光增白劑，大部分的食品器具、容器、包裝材料、包裝紙盒、乳品用容器、塑膠容器都有相對應的檢驗項目。
著色劑之檢驗方法：檢體經溶出後，溶出液以比色分析之方法。
精確量取檢液50 mL置於納氏比色管中，以白色為背景， 從上方觀察有無著色，有著色時，依行政院衛福部公告的「食品中色素之檢驗法」進行定性檢驗。
  1. 檢出用溶劑：
    1. 水：蒸餾水或去離子水。
    2. 4％醋酸溶液：取100%冰醋酸 40 mL，加水使成final 1000 mL。
    3. 20％乙醇溶液：取95%乙醇 40 mL，加水使成final 190mL。
    4. 正庚烷。
  2. 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60oC, 30 min a
95°C, 30 min b
pH 5以下 (含pH5)之食品用器具、容器、包裝4%醋酸溶液60°C, 30 min a
95°C, 30 min b
油脂及脂肪性食品用器具、容器、包裝正庚烷25 °C, 1 hr
酒類用器具、容器、包裝20%酒精溶液60°C, 30 min
a.食品製造加工或調理等過程中之使用溫度為100°C以下者。
b.食品製造加工或調理等過程中之使用溫度為100°C以上者
擬答
詳見志聖食品分析與檢驗課本p151，命中率100%
  1. 酚－硫酸法(phenol-sulfuric acid method) 測出總碳水化合物含量：
    酚－硫酸法可用以測定單醣、寡醣及多醣混合之總醣量，在呈色上具有安定性，對五碳醣的反應較六碳醣迅速 (5C sugar > 6C sugar)。
    醣 + H₂SO₄ → 醣醛 (氫氧基甲基呋喃醛) → + 酚 →穩定橙黃色物質 (A₄₉₀吸光)

    操作流程：為取乾燥樣品溶於2ml水中，接著加入ml 5%酚溶液，最後加入5 ml濃硫酸，先於熱水浴中加熱，冷卻後於波長490nm中測定吸光值。
  2. GI值是吃進食物後，血糖上升速度快慢的數值，國際上以白吐司或白麵包(GI值100)作為對照參考指標，GI是相對值，並無單位，含糖量或碳水化合物較高的食物，GI值較高，吃較多高GI值食物，如白飯、糯米飯、白吐司等澱粉類食物，會加速血糖上升，容易飢餓而食慾大增，加速大量產生脂肪，增加體內脂肪堆積，「不利糖尿病患的血糖控制，想要減肥者也容易失敗。100克玉米粒的薄片膳食纖維含量1.7克，碳水化合物更高達9.6克。100克白吐司含碳水化合物47.62克。
    經酚－硫酸法(phenol-sulfuric acid method) 測出總碳水化合物含量，可知白吐司麵包總碳水化合物含量較高。
擬答
詳見志聖食品分析與檢驗課本&食品微生物學，命中率100%
  1. 水活性－微生物繁殖 (志聖食品微生物學A01, p. 125-127)
    食品的Aw可評估食品可自由供給微生物利用的水分之比例。
    當Aw值高，表示在食品上微生物可利用的水分高；反之食品Aw的降低，會導致食品不可被微生物利用的水(unavailable water)增加。
    每種微生物都有其適合生長的Aw範圍，當食物中的Aw降至其生長之最低水活性範圍時，微生物的生長速度減緩，代謝產物的生成也會減少。
    多數細菌在Aw 0.91以上生長，大部分的酵母菌在Aw 0.88以上生長；而黴菌在Aw 0.80以上生長，此為乾燥加工保存食品的一般依據。
    微生物生長狀況最好的水活性稱為最適生長水活性(optimum Aw)。
    最適Aw：細菌較高，黴菌較低。
    1. 細菌：Aw 0.9 (好鹽性細菌 Aw 0.75)
    2. 酵母：Aw 0.88 (耐滲透壓酵母Aw 0.61)
    3. 黴菌：Aw 0.80 (耐乾性黴菌 Aw 0.65)
    食品中常見微生物的生長最低Aw：
    類别菌種最低生長水活性mAw
    菌群大部份腐敗性細菌
    大部份腐敗性酵母菌
    黴菌
    嗜鹽細菌(halophilic bacteria)
    嗜乾黴菌(xerophilic molds)
    耐滲透酵母菌(osmophilic yeasts)    		0.9
    0.88
    0.8
    0.75
    0.61
    0.61
    特定菌種Pseudomonas
    Escherichia coli
    Bacillus subtilis
    Clostridium botulinum
    Rhizopus stolonifer
    Aspergillus glauucus
    Zygosaccharomyces rouxii    		0.97
    0.96
    0.95
    0.94
    0.93
    0.7
    0.62
  2. 保色劑－肉毒桿菌毒素 (100% 志聖食品分析與檢驗 p.239-241)
    保色劑應用：
    1. 醃製肉類（如臘肉或香腸等）方面，亞硝酸鹽更是不可或缺的防腐劑，
    2. 不僅可使食物具備獨特的色澤及香味，
    3. 更具有抗微生物的作用，
    4. 能抑制細菌生長及孢子形成，尤其是肉毒桿菌。
  3. 蛋白質含量－勞里法 (Lowry’s method)(100% 志聖食品分析與檢驗 p.146-147)
    勞里Lowry法 Lowry method：
    鹼性條件下，蛋白質中的肽鍵和銅結合生成藍色複合物（雙縮脲反應），接著加入福林酚試劑（Folin-Phenol Reagent），其中的磷鉬酸鹽-磷鎢酸鹽被蛋白質中的酪胺酸和苯丙胺酸殘基還原，Mo⁺⁶/W⁺⁶ → Mo⁺⁵/W⁺⁵，使得藍色變為深藍色，增加了顯色量，進而提高了檢測蛋白的敏感性，在一定條件下，藍色深度與蛋白量成正比。因為此物質的顏色強度與蛋白質的量成正比，所以可依比色法測其吸光度並換算出蛋白質含量。Lowry method有Folin reagent加強顏色，所以比Biuret test靈敏10倍以上。
  4. 貝類中的諾羅病毒－反轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR) (100% 志聖食品微生物學A01, p.104, p.186)
    諾羅病毒(Norovirus, NV)是一種單鏈的type IV (+) ssRNA病毒，直徑大約 27-32 nm，是一種小圓型病毒 (SRSV-small round structured virus)，屬於人類杯狀病毒(Caliciviruses)家族中的一員。NV傳染途徑以糞－口途徑為主，常見於生食或食用未煮熟的海鮮貝類，可以是人與人的直接接觸傳染，或食用了被病人糞便所污染的飲水或食物而感染。核酸快速檢測諾羅病毒時，會將諾羅病毒RNA基因組反轉錄為cDNA，再進行特異性快速反轉錄聚合酶鏈反應(RT-PCR)，快速放大檢測出。

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