109 食品技師高等考試 食品技師 食品加工學（第一次） 考古題詳解

核心觀念

本題考查欄柵技術（hurdle technology）：食品不是依賴單一強烈加工或單一保存因子，而是組合數個溫和的抑菌因子，使微生物必須同時克服多重障礙。各因子單獨使用時可能不足以確保安全，但適當搭配能抑制病原菌生長、延長保存期限，並盡量維持食品品質。

「輕度加工」不等於無菌或可在室溫下保存。舒肥雞胸肉經低溫烹調後仍須快速冷卻、冷藏，並依產品條件與製程驗證保存期限。

解題方法

依序判讀產品的熱處理、溫度、包裝氣氛、酸鹼值、水活性、配方及冷鏈等條件，再說明各自如何構成微生物的生長障礙。題幹所列病原菌的生長限制，正是判斷這些因子能否發揮作用的依據。

本產品 pH 為 6.3–6.7、$A_w>0.98$，且鹽低於 1%，未使用防腐添加物。這些條件不會形成強烈的酸化、乾燥或高鹽屏障；因此，不能只憑配方條件認定產品安全，須重視加熱、冷卻與冷藏的組合管理。

欄柵因子及其角色

1. 低溫烹調的熱處理

雞胸肉以 $65^\circ\mathrm{C}$ 水浴加熱 60 分鐘，提供熱殺菌作用，可降低營養型病原菌與腐敗菌的數量。其實際殺菌效果取決於肉片最厚處的中心溫度、升溫時間、持溫時間及菌種耐熱性；水浴設定為 $65^\circ\mathrm{C}$，不代表整塊肉從開始加熱起便已達到該溫度。

因此，熱處理是重要欄柵，但不能單憑水浴條件就宣稱產品無菌，也不能據此排除芽孢或耐熱菌的風險。製程須以產品冷點的時間—溫度歷程驗證。

2. 快速冷卻與冷藏溫度

烹調後以冰水浴冷卻，再於 $3^\circ\mathrm{C}$ 以下冷藏，能縮短產品通過微生物適合生長溫度區間的時間，並降低冷藏期間的生長速率。這對熱處理後仍可能存活的芽孢菌，以及可能在冷藏條件下生長的微生物，尤其重要。

題幹列出的非蛋白質分解性肉毒桿菌最低生長溫度為 $3.3^\circ\mathrm{C}$，李斯特菌則可在更低溫度生長。故 $3^\circ\mathrm{C}$ 以下的冷藏是關鍵屏障，但冷藏不是殺菌；溫度失控或保存過久仍會增加風險。

3. 真空包裝與低氧環境

核心觀念

本題考查舒肥食品在加熱與冷卻時的熱傳、批次一致性及製程控制。家庭一次加熱 1 包，與量產一次處理 500 包，差異不只在包數；裝載量、包裝排列、水浴循環、產品厚度與起始溫度，都會改變升溫與降溫速度，造成各包之間及同一包內部的溫度差異。

判斷加熱是否足夠，應以最不利位置的產品冷點達到預定時間與溫度為準，不能只看水浴槽設定溫度或平均值。冷卻則須控制產品中心降溫曲線，使其快速通過有利於病原菌生長的溫度區間。

解題方法

比較家庭式與量產式操作時，先找出會影響熱傳的參數，再說明增加批量後誤差如何放大，最後提出可量測、可驗證的控制方式。本題所列雞肉厚度約 4 公分、真空包裝、$65^\circ\mathrm{C}$ 水浴 60 分鐘，這些條件本身不足以證明每包都完成相同的加熱；仍須確認水浴均勻度、裝載方式及產品中心的實際時間－溫度歷程。

一、加熱步驟的影響參數與控制

• 食材尺寸與厚度：熱由外向內傳遞，厚度增加會延長冷點升溫時間。家庭料理常只處理少數規格相近的肉片；量產時若厚度、重量或形狀差異大，較厚的包裝容易加熱不足。應訂定肉片厚度、重量與形狀規格，並以最厚、最重的產品作為熱穿透驗證條件。
• 食材起始溫度：冷藏品與較高溫原料達到目標中心溫度所需時間不同。應控制原料冷藏溫度與出料至入浴的時間，並記錄每批起始狀態。
• 水浴設定溫度與均勻度：設定值不等於每個位置的實際水溫。量產槽內溫度可能因加熱器位置、槽體大小、水流循環及裝載方式形成冷熱區。應使用足夠的水浴循環能力，先確認滿載時各位置溫度分布，並校正、定期檢查溫度計。
• 裝載量、排列與包間距離：500 包同時入浴會置換大量熱水，也可能阻擋水流；包裝彼此堆疊或貼靠，會減少受熱表面積，使部分位置升溫較慢。應依經驗證的最大裝載量操作，使用固定間距與籃架，避免重疊、緊密堆積，並確保水能在包裝周圍流動。
• 入浴時的水溫回復與計時起點：大量冷產品入浴後，水浴溫度會短暫下降。若從放入產品時就開始計時，可能造成有效加熱時間不足。應以製程驗證所定義的時間起點計時；若規定待水浴恢復設定溫度才開始計時，就須確實監控並記錄恢復時間。
• 包裝完整性與產品狀態：真空程度、包裝內氣泡或液體分布會影響熱傳；包裝漏氣也會造成品質與安全風險。應檢查封口與真空狀態，維持一致的包裝規格。

二、冷卻步驟的影響參數與控制

• 冰水浴溫度、冰量與循環：500 包帶入的熱量遠高於 1 包，會使冷卻水升溫；若冰量不足或循環差，冷卻能力快速下降。

核心觀念

本題考查舒肥雞胸肉的病原菌控制、低溫冷藏下的生長風險，以及加熱後再污染。判斷時須區分兩件事：烹調步驟是否足以殺滅李斯特菌，以及產品在烹調後至食用前是否遭受污染或讓殘存菌增殖。

依題目表列條件，李斯特菌可在 $A_w\geq0.92$、pH 約 $4.4$–$9.4$、$0$–$45^\circ\mathrm{C}$ 的範圍生長，且屬兼性厭氧菌。此產品 $A_w>0.98$、pH $6.3$–$6.7$，均適合李斯特菌生長；冷藏溫度 $3^\circ\mathrm{C}$ 也沒有低於題示最低生長溫度。因此，冷藏只能減緩其生長，不能據此認定李斯特菌不會增殖。

解題方法

依加工流程逐段檢視李斯特菌可能進入或存活的位置：

1. 原料與前處理階段：生雞肉、胡椒粒、接觸器具及作業環境都可能帶入李斯特菌。
2. 低溫烹調階段：確認產品最冷點是否實際達到足以殺菌的時間與溫度，不能只看水浴設定值。
3. 烹調後至食用前：檢視冷卻、封口、冷藏及復熱是否造成再污染或促進增殖。

這種依流程追查的方法，可分辨問題是原料帶菌、加熱不足、烹調後污染，還是冷藏保存期間的控制失效。

可能原因與理由

一、原料或前處理帶入李斯特菌

李斯特菌可存在於生鮮肉品及加工環境。生雞肉、胡椒粒、切割器具、砧板、手部或工作檯面若受污染，菌體便可能進入產品。若生熟作業區未妥善區隔，或器具與人員未落實清潔消毒，污染也可能由生雞肉傳到已處理食材或包材接觸面。

產品不含食品添加物，且鹽含量低於 $1\%$，不能依靠添加物或高鹽條件抑制李斯特菌；產品的高水活性與近中性 pH 更有利於其存活及生長。

二、烹調程序未經驗證，產品冷點的殺菌效果不足

水浴設定為 $65^\circ\mathrm{C}$、60 分鐘，不代表每一包雞胸肉的最冷點都在足夠時間內達到相同溫度。雞胸肉最厚處約 4 公分，升溫需要時間；裝載量、包裝排列、水浴循環與初始肉溫也會影響熱穿透。若 60 分鐘從放入水浴時起算，產品中心的實際持溫時間會短於 60 分鐘。

因此，若未以最厚、最冷的產品進行熱穿透測試，並驗證冷點的殺菌效果，便不能只憑水浴條件判定李斯特菌已被充分殺滅。這是製程驗證不足所造成的風險。李斯特菌是非孢子形成菌，充分的熱處理可將其殺滅；問題在於實際產品是否確實接受了足夠的熱處理。

三、烹調後冷卻或包裝環節發生再污染

核心觀念

本題考查 HACCP 危害分析中，如何依產品特性及加工流程選出能控制生物性危害的關鍵管制點（CCP），並為 CCP 設定可量測的管制界線、監控方式及驗效依據。

本產品為高水活性、近中性 pH、低鹽、真空包裝、冷藏即食雞肉。題目所列病原菌的生長條件大多涵蓋本產品的 pH 與水活性；真空環境也不能排除厭氧性病原菌。尤其非蛋白質分解性肉毒桿菌可在低至約 $3.3^\circ\mathrm{C}$ 的環境生長，因此真空包裝、$3^\circ\mathrm{C}$ 以下冷藏及有限保存期限是重要的安全控制條件。

兩個主要 CCP 為：

1. 真空包裝後的低溫烹調：降低雞肉中的營養型病原菌，特別是沙門氏菌。
2. 烹調後快速冷卻及冷藏保存：抑制存活芽孢萌發、生長及產毒，並降低冷卻後污染菌的增殖風險。

CCP 的「管制界線」必須是可量測、可判定是否偏離的標準；「驗效」則是以科學資料或實驗證明，設定的加工條件確實能控制目標危害。題目沒有提供完整的殺菌動力學資料或冷卻曲線，因此烹調時間、冷卻時間與期限須以經驗效的產品專屬程序訂定，不能只憑水浴槽設定值推論安全。

解題方法與兩個 CCP

CCP 1：真空包裝後低溫烹調

控制目的： 以時間與溫度降低營養型病原菌，包括沙門氏菌、李斯特菌及仙人掌桿菌等。低溫烹調後仍可能存活芽孢，因此本步驟不能宣稱達到商業滅菌，也不能取代後續冷卻與冷藏控制。

管制界線：

• 水浴槽最低溫度：$65^\circ\mathrm{C}$。
• 每包產品最厚處中心必須達到經驗效確認的目標溫度，並維持經驗效確認的時間。
• 題目所列「水浴 $65^\circ\mathrm{C}$、60 分鐘」只有在 60 分鐘的起算點、產品最厚處升溫時間、裝載方式及實際冷點均已納入驗效，證明能達到目標殺菌效果時，才能直接作為管制界線。若 60 分鐘從放入水浴時起算，不能直接視為產品中心已在 $65^\circ\mathrm{C}$ 維持 60 分鐘。

監控方式：

• 每批記錄水浴槽溫度與烹調時間；以校正過的連續溫度記錄器或定時人工紀錄監控。
• 以最厚、最不利位置的代表性產品包測量中心溫度，確認升溫及保溫條件符合已驗效程序。
• 監控裝載量、包裝厚度、袋間排列及水浴循環狀況，避免產品堆疊或水流不良造成冷點。
• 每批核對溫度計、記錄器校正狀態及批次紀錄。

驗效方式：

• 以雞肉產品的熱穿透試驗，找出最厚產品、最大批次裝載量及水浴槽最不利位置的冷點，記錄產品中心升溫曲線。
• 依權威科學資料或適用的時間－溫度殺菌資料，確認冷點在指定時間－溫度下可達到預定的病原菌降低量；資料須適用於雞肉、產品厚度及實際製程。
• 必要時委託具能力的實驗室進行接種挑戰試驗或其他適當微生物驗證，確認目標病原菌的降低效果。
• 產品厚度、配方、包材、裝載量、設備或烹調條件變更時，重新評估並驗效。

CCP 2：烹調後快速冷卻與冷藏保存

核心觀念

本題考查舒肥雞胸肉的食品安全障礙因子，以及如何把冷藏即食食品改製為可常溫保存的產品。原產品屬高水活性、低酸、真空包裝的肉品：$A_w>0.98$、$pH=6.3$–$6.7$，且不含防腐添加物。真空包裝會形成低氧環境，因此冷藏期間須特別注意可在低溫及厭氧環境生長的非蛋白質分解性肉毒桿菌。

原流程的 $65^\circ\mathrm{C}$ 水浴烹調 60 分鐘，不能直接視為商業滅菌；產品仍須冷藏保存，14 天期限也不能僅憑延長加熱時間逕行改成 12 個月。要達到一年保存，應採用能在密封包裝內達成商業滅菌的熱處理，或降低水活性並配合適當包裝等保存方式。

解題方法

先判斷產品能否靠調整原有冷藏條件延長保存：產品的 pH 與 $A_w$ 都支持多種病原菌生長，且真空環境有利於厭氧菌；因此單靠原有舒肥條件與冷藏，無法合理支持 12 個月保存。

可行方案應改變保存機制，並同時顧及包裝完整性、熱處理或乾燥後的產品安全，以及製程驗證。符合題意的兩種方式如下。

加工方式一：密封包裝後高壓高溫商業滅菌

加工流程：

雞胸肉與原配料前處理 → 裝入適用於高溫高壓的耐熱包裝 → 排氣、密封 → 高壓釜滅菌 → 冷卻 → 檢查封口與包裝完整性 → 常溫保存

原理與說明：

高水活性、低酸的肉類屬低酸食品，密封後若只採一般煮沸或 $100^\circ\mathrm{C}$ 左右的加熱，不能確保破壞耐熱芽孢。此法使用高於常壓沸點的溫度進行加壓熱處理，使產品達到經驗證的商業滅菌程度，控制包括蛋白質分解性肉毒桿菌芽孢在內的耐熱危害。食品不必達到絕對無菌，但須將公共衛生危害微生物及會在預定保存條件下繁殖、造成腐敗的微生物控制至適當程度。

核心觀念

本題考查食品非熱加工技術的原理、適用性與加工流程設計。題目指定蔬果精力湯的 pH 為 4.0，且要求在 $3^\circ\mathrm{C}$ 冷藏下達到與原產品相同的 14 天保存期限；作答重點是選出已商品化、適合液態或半液態食品的非熱加工技術，並說明其殺菌或抑菌機制及限制。

精力湯含黃豆、蔬果、核桃與葡萄乾，經高速攪拌後為含懸浮固形物的複合食品。pH 4.0 可抑制多數細菌性病原菌生長，但不代表產品無菌，也不能排除耐酸微生物、酵母菌與黴菌。冷藏只能延緩微生物生長，因此仍須以適當加工降低初始菌數，並維持冷鏈與衛生包裝。

解題方法

選擇技術時，應同時考慮產品的酸度、含固形物狀態、加工規模，以及能否達成指定冷藏期限。以下列舉兩種已商品化技術：高壓加工（HPP）與脈衝電場（PEF）。兩者均可降低營養型微生物，但效果取決於配方、固形物粒徑、設備條件及包裝方式；實際 14 天期限須以產品驗證試驗確認。

一、高壓加工（High Pressure Processing, HPP）

加工流程： 原料挑選與清洗 → 前處理、切碎及高速攪拌 → 調配並確認 pH → 充填至耐壓密封包裝 → 高壓處理 → 冷藏 → $3^\circ\mathrm{C}$ 以下配送與保存。

原理： 將密封包裝置於高壓設備中，以水作為壓力傳遞介質，施加數百 MPa 等級的靜水壓，使微生物細胞膜、膜蛋白及部分酵素結構受損，造成細胞功能失常或死亡。壓力能近乎均勻地傳遞至包裝內各處，食品不必依靠由表面傳入中心的熱傳導來處理。

優點：

• 處理後仍可維持接近生鮮的色澤、風味與營養特性。
• 可在密封包裝後處理，降低處理後再污染的風險。
• 適用於酸性果汁、果泥及含懸浮物飲品，產品 pH 4.0 有助於抑制多數細菌性病原菌的生長。

缺點與限制：

• 需要耐壓包材及專用高壓設備，設備投資與單位加工成本較高。
• HPP 對細菌芽孢的破壞能力有限，不能據此宣稱產品達到商業無菌。
• 精力湯中的顆粒大小與分布、配方組成及初始菌數會影響處理效果；需以成品的微生物與保存期限試驗確認。