113 食品技師高等考試 食品技師 食品微生物學（第一次） 考古題詳解

核心觀念

本題考查沙門氏桿菌（Salmonella）的食品檢驗流程、食品中微生物衛生標準的判讀，以及污染來源。沙門氏桿菌常寄生於人與動物腸道，食品受糞便污染後可傳播；檢驗重點是先讓受傷或數量少的菌復甦並增殖，再以選擇性培養、菌落鑑別及確認試驗判定。

法規依據為《食品中微生物衛生標準》及衛生福利部公告的「食品微生物之檢驗方法－沙門氏桿菌之檢驗」。以下以命題當年（民國 113 年）法規為準。

解題方法：檢驗流程

檢驗依官方方法進行，核心流程可整理為「前增菌 → 選擇性增菌 → 分離培養 → 鑑別確認」：

1. 前增菌：取規定量檢體加入非選擇性培養液（如乳糖培養液），均質後培養，使受熱、乾燥或其他加工損傷的沙門氏桿菌恢復生長。
2. 選擇性增菌：取前增菌液接種選擇性增菌培養液，抑制食品中的競爭菌，促使沙門氏桿菌增殖。
3. 分離培養：將增菌液劃線接種至選擇性、鑑別性培養基，挑取疑似菌落。
4. 鑑別與確認：以生化性狀及血清學等方法確認；官方方法亦納入即時聚合酶連鎖反應（real-time PCR）作為快速鑑別工具。檢驗結果須依公告方法判讀，不能只憑疑似菌落外觀定案。

前增菌的目的在增加檢出機會；若直接使用強選擇性培養條件，受傷菌可能無法復甦，造成漏檢。

限量標準

《食品中微生物衛生標準》依食品類別分別訂定採樣計畫，不能把所有食品的採樣數都視為相同。常見列有沙門氏菌限量的食品，標準為陰性；一般採樣計畫常見為：

• $n=5$：抽取並檢驗 5 個檢體單位。
• $c=0$：允許超過限量的檢體數為 0。

核心觀念

本題有兩個重點：一是魚類發酵時，微生物與魚體自身酵素如何由蛋白質、脂質等原料形成風味；二是魚體的鰓、內臟為何是微生物污染與腐敗的重要來源。

魚體死亡後，變化大致依序為死後僵直、解僵、自體消化及腐敗。自體酵素先分解組織，微生物則利用魚肉中的營養物質生長並產生代謝物。兩者都會影響魚肉品質，但「發酵形成風味」與「微生物性腐敗」並非同一概念：前者是在適當加工與控制下形成產品特色，後者則是造成品質劣變。

解題方法

作答可分成兩段：先由「風味前驅物—酵素或微生物作用—呈味及揮發性產物」說明香味與風味來源；再指出鰓與內臟所帶入的菌量及營養來源，說明去除後如何降低腐敗風險。

一、魚類發酵製品的香味與風味來源

魚肉中的蛋白質、脂質及核苷酸等，是形成風味的主要前驅物。發酵過程中，魚體自身酵素及微生物所產生的蛋白酶、脂肪酶等，會分解這些成分：

• 蛋白質分解：產生胜肽及游離胺基酸。麩胺酸、天門冬胺酸等可帶來鮮味；甘胺酸、丙胺酸等可提供甘味。胺基酸進一步代謝後，也可形成具有香氣的揮發性物質。
• 核苷酸變化：核苷酸及其分解產物會影響鮮味與整體風味。
• 脂質分解與氧化：脂肪酶先釋出游離脂肪酸，後續代謝或氧化可產生醛類、酮類、醇類等揮發性香氣物質；魚類脂質中的不飽和脂肪酸尤其可作為這些香氣物質的前驅物。
• 微生物代謝：發酵微生物將魚體成分轉化為有機酸及其他揮發性物質，形成不同製品特有的香氣與風味。

核心觀念

食物媒介性中毒（foodborne intoxication）是指食品中已先形成毒素，食用者攝入這些預先形成的毒素後發病。發病不必依賴活菌進入人體後繁殖或產毒，因此常在進食後短時間內出現症狀。這與感染型食物中毒不同：感染型是攝入病原菌後，由病原菌在人體內生長、侵入或產毒而致病。

一種典型例子是金黃色葡萄球菌引起的腸毒素型食物中毒。致病關鍵是食品中的葡萄球菌腸毒素，而非細菌本身在腸道內大量繁殖。

解題方法

本題依序作答三個部分：先界定「中毒」與「感染」的差別，再列出一種具代表性的細菌，最後分述其菌種特性、致病因子與臨床症狀。選擇金黃色葡萄球菌，是因為它會在受污染食品中產生耐熱腸毒素，且其短潛伏期與嘔吐為主的症狀特徵，能清楚呈現食物媒介性中毒的典型樣貌。

代表菌種：金黃色葡萄球菌

學名為 Staphylococcus aureus。

**菌種特性：**革蘭氏陽性球菌，常呈葡萄串狀排列；不形成芽孢，具觸酶及凝固酶等特徵。可存在於人體皮膚、鼻腔及咽喉，食品常由食品處理人員或器具受到污染。若食品遭污染後長時間置於適合細菌生長的溫度，細菌可增殖並產生腸毒素。

**致病因子：**主要為葡萄球菌腸毒素（staphylococcal enterotoxins），常見型別包括 SEA、SEB、SEC 等。腸毒素可在食品中預先形成，且具耐熱性；

核心觀念

本題考查食品微生物學中四個常見名詞，答題時要抓住各自的「定義、作用或來源」，並能舉出代表例子：

1. 活性包裝：包裝會主動與食品或包裝內環境作用。
2. 次級代謝物：微生物生長非必需、常在特定生長階段形成的代謝產物。
3. 藻類毒素：藻類產生的毒性物質，可經水產品或飲水進入人體。
4. 益菌生：可被宿主微生物選擇性利用，並因此對宿主健康產生益處的基質。

解題方法

逐一採「定義 → 作用或特性 → 例子或食品關聯」作答。名詞解釋不必長篇羅列，但需讓閱卷者看出概念界線：例如活性包裝須與僅提供阻隔功能的傳統包裝區分；益菌生也須與益生菌區分。

（一）活性包裝（active packaging）

**定義：**活性包裝是指包裝材料或包裝系統能與食品或包裝內環境產生作用，以延長保存期限、維持品質或提升食品安全的包裝方式。

其作用方式可分為：

• **吸收或移除成分：**例如吸氧劑降低包裝內氧氣，乾燥劑降低水分。
• **釋放功能成分：**例如釋出抗菌物質或二氧化碳，以抑制微生物生長。
• **調節包裝環境：**例如控制水分或氣體組成，減緩食品品質劣變。

活性包裝的重點是「包裝會發揮作用」，而不只是包覆、隔絕外界。若包裝只監測或顯示食品狀態，通常稱為智慧包裝或指示型包裝，與活性包裝的功能不同。

（二）次級代謝物（secondary metabolites）

**定義：**次級代謝物是微生物在生長與代謝過程中形成，但通常不是細胞生長、繁殖或基本生命活動所必需的代謝產物。

這類物質常在微生物進入穩定期等生長後期形成，產量及種類會受菌種、營養條件與環境影響。其功能可能涉及微生物間競爭、生態適應或生物活性。

**例子：**抗生素、真菌毒素及某些色素。以食品微生物學而言，部分次級代謝物具有抑菌或藥理活性；另一些則可能是有害物質，例如黴菌產生的黃麴毒素。

答題時要避免把所有代謝產物都稱為次級代謝物；生長與能量代謝所必需的胺基酸、核苷酸等，屬初級代謝物的代表。

（三）藻類毒素（algal toxin）

核心觀念

苯甲酸是弱有機酸防腐劑，主要用於抑制酵母菌與黴菌，也能抑制部分細菌；其效果以酸性食品較明顯。題目核心在於「未解離弱酸穿膜、入胞後解離」如何干擾微生物的質子平衡與質子移動力。

苯甲酸的解離可表示為：

$\mathrm{C_6H_5COOH \rightleftharpoons H^+ + C_6H_5COO^-}$

苯甲酸的 $pK_a$ 約為 4.2。未解離比例受食品 pH 影響，可用 Henderson–Hasselbalch 關係理解：

$\mathrm{pH=p}K_a+\log\frac{[\mathrm{C_6H_5COO^-}]}{[\mathrm{C_6H_5COOH}]}$

食品 pH 越低，未解離型苯甲酸比例越高；未解離型較容易通過細胞膜，因此抑菌效果通常較佳。

解題方法

依序說明「主要抑制對象、穿膜與解離機制、質子移動力的影響」即可完整作答。

1. **未解離型進入細胞：**在酸性食品中，苯甲酸較多以未解離型存在，能穿過微生物細胞膜。
2. **胞內解離：**細胞質 pH 通常高於酸性食品環境，苯甲酸進入細胞後解離，釋出 $H^+$ 與苯甲酸根。
3. **造成酸與陰離子壓力：**釋出的 $H^+$ 使細胞質酸化；苯甲酸根在細胞內累積，也會干擾細胞內反應與代謝。
4. **耗能維持內部平衡：**細胞須消耗 ATP，透過質子幫浦等方式排出 $H^+$、維持胞內 pH，並處理累積的苯甲酸根。能量耗損會妨礙生長與重要代謝。